汽车安全与节能学报 ›› 2025, Vol. 16 ›› Issue (1): 136-147.DOI: 10.3969/j.issn.1674-8484.2025.01.014
李怡1(
), 刘显贵1,*(
), 唐耀红2,*(
), 陈立沛1, 陈洋睿1, 游铭娴1
收稿日期:2024-10-15
修回日期:2024-12-12
出版日期:2025-02-28
发布日期:2025-03-04
通讯作者:
* 刘显贵,教授。E-mail:作者简介:李怡(1997—),男(汉),湖南,硕士。E-mail:基金资助:
LI Yi1(
), LIU Xiangui1,*(
), TANG Yaohong2,*(
), CHEN Lipei1, CHEN Yangrui1, YOU Mingxian1
Received:2024-10-15
Revised:2024-12-12
Online:2025-02-28
Published:2025-03-04
摘要:
为提高自动驾驶小客车的轨迹跟踪精度及行驶安全稳定性,提出了轨迹跟踪与横摆力矩稳定性协同控制策略。在建立车辆动力学模型基础上,设计了小客车前轮轨迹跟踪滑模控制器,以降低路面激励不确定性扰动对控制精度的影响;针对不同道路曲率下小客车的行驶稳定性,设计了整车横摆力矩模糊控制器,并通过提升整车横摆响应来提高小客车轨迹跟踪精度;最后通过Trucksim和Simulink联合仿真与实车试验进行验证。结果表明:对于高、低附着系数路面行驶时的仿真,横向精度分别提升44.9%、11.0%,航向精度提升43.1%、31.7%,质心侧偏角减少28.3%、43.3%,横摆角速度减少23.5%、22.6%;在高附着路面上实车实验,质心侧偏角减少15.6%,横摆角速度减少28.9%。因此,证明了所提出的控制策略的有效性。
中图分类号:
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| ΔM | eω | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NB | NM | NS | ZO | PS | PM | PB | ||
| eβ | NB | PB | PB | PB | NM | NB | NB | NB |
| NM | PB | PM | PM | NS | NM | NM | NB | |
| NS | PB | PM | PM | NS | NM | NM | NB | |
| ZO | PM | PS | PS | ZO | NS | NM | NM | |
| PS | PB | PM | PS | PS | NS | NM | NB | |
| PM | PB | PM | PM | PM | NM | NM | NB | |
| PB | PB | PB | PB | PB | NM | NB | NB | |
| ΔM | eω | |||||||
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| NB | NM | NS | ZO | PS | PM | PB | ||
| eβ | NB | PB | PB | PB | NM | NB | NB | NB |
| NM | PB | PM | PM | NS | NM | NM | NB | |
| NS | PB | PM | PM | NS | NM | NM | NB | |
| ZO | PM | PS | PS | ZO | NS | NM | NM | |
| PS | PB | PM | PS | PS | NS | NM | NB | |
| PM | PB | PM | PM | PM | NM | NM | NB | |
| PB | PB | PB | PB | PB | NM | NB | NB | |
| μ | 控制策略 | 最大横 向偏差 绝对值 cm | 最大航 向偏差 绝对值 rad | 最大质心 侧偏角 绝对值 rad | 最大横摆 角速度 绝对值 (rad·s-1) |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.85 | 协同 控制 | 6.5 | 0.023 2 | 0.013 9 | 0.124 |
| 0.20 | 12.9 | 0.035 3 | 0.016 1 | 0.150 | |
| 0.85 | 轨迹 跟踪 控制 | 11.8 | 0.033 2 | 0.019 4 | 0.162 |
| 0.20 | 14.5 | 0.051 7 | 0.028 4 | 0.194 |
| μ | 控制策略 | 最大横 向偏差 绝对值 cm | 最大航 向偏差 绝对值 rad | 最大质心 侧偏角 绝对值 rad | 最大横摆 角速度 绝对值 (rad·s-1) |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.85 | 协同 控制 | 6.5 | 0.023 2 | 0.013 9 | 0.124 |
| 0.20 | 12.9 | 0.035 3 | 0.016 1 | 0.150 | |
| 0.85 | 轨迹 跟踪 控制 | 11.8 | 0.033 2 | 0.019 4 | 0.162 |
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