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摘要
时间迟滞是车辆横向运动控制系统中损害行驶安全性的关键因素之一.本文围绕时滞下车辆横向主动控制系统的动力学稳定性,探究在时滞控制下车辆横向系统稳定性的边界条件,优化策略,以及评价方法.建立了采用PAC-2002拟合轮胎模型的车辆横向模型,分析了该车横向运动的非线性转向特性及运动稳定性,结合包含时滞的主动横摆PD控制器共同构成车辆横向时滞闭环控制.运用特征根频域判别法推导了该系统的时滞稳定性边界条件,利用系统衰减率作为优化因子,设计了包含时滞的横向控制器参数优化方法,并基于系统最优化下的两类稳定性临界条件,提出了评价车辆横向运动时滞稳定性的量化指标,推导了该指标在时滞和车辆特征参数下的解析表达式.基于稳态与双移线工况试验,对时滞控制器参数优化方法及量化评价指标进行了仿真验证,并对比了无控制及不同优化程度控制下的系统横向稳定性.结果表明,在参数优化后受控车辆横向稳定性显著提高且时滞效应被抑制,实现了目标轨迹的实时跟踪,并且所提的量化评价指标也有效地表征了系统动态稳定性并预测了失稳时滞边界.
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单位合肥工业大学; 中国汽车技术研究中心有限公司
