吉林大学学报(工学版) ›› 2012, Vol. 42 ›› Issue (02): 272-278.

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半挂汽车转向稳定性反馈线性化控制

许洪国, 彭涛, 刘宏飞, 许言   

  1. 吉林大学 交通学院, 长春 130022
  • 收稿日期:2011-04-15 出版日期:2012-03-01 发布日期:2012-03-01
  • 通讯作者: 刘宏飞(1971-),男,副教授,博士.研究方向:交通环境与安全技术.E-mail:liuhongfei68@yahoo.com.cn E-mail:liuhongfei68@yahoo.com.cn
  • 作者简介:许洪国(1955-),男,教授,博士生导师.研究方向:交通环境与安全技术.E-mail:xhg335@163.com
  • 基金资助:

    "十一五"国家科技支撑计划项目(2009BAG13A04);"863"国家高技术研究发展计划项目(2009AA11Z201);吉林大学基本科研业务费项目(200903219).

Feedback linearization for steering stability control of tractor-semitrailer

XU Hong-guo, PENG Tao, LIU Hong-fei, XU Yan   

  1. College of Transportation, Jilin University, Changchun 130022, China
  • Received:2011-04-15 Online:2012-03-01 Published:2012-03-01

摘要: 建立了半挂汽车非线性动力学模型,分析了车辆在低附着系数路面上高速转向行驶稳定性。采用遗传算法和相平面法估计了行驶速度为16.7~25 m/s时车辆稳态前轮临界转角。基于非线性反馈线性化跟踪控制理论,以牵引车横摆角速度和铰接角为控制对象,设计了半挂汽车前轮主动转向和鞍座直接横摆力矩联合控制的前馈和反馈复合控制器。车辆高速阶跃转向和单移线工况仿真结果表明:联合控制器对于提高半挂汽车横向稳定性效果较好。

关键词: 车辆工程, 半挂汽车, 非线性动力学模型, 反馈线性化, 转向稳定性

Abstract: A nonlinear dynamic model was built for the tractor-semitrailer and the high-speed steering stability on the low adhesive coefficient road, such as icy and snowy roads, was analyzed. The steady critical steering angles of the front wheel at the speed range of 16.7~25.0 m/s were estimated using the genetic algorithm and the phase plane method. Based on the linearization tracking theory of the nonlinear feedback, a combined feedforward and feedback controller was designed to control the front wheel active steering and the saddle direct yaw moment of the tractor-semitrailer. The simulation of vehicle urgent step steering and single lane change at high speed driving condition showed that the designed controller can improve the lateral stability of the tractor-semitrailer.

Key words: vehicle engineering, tractor-semitrailer, nonlinear dynamic model, feedback linearization, steering stability

中图分类号: 

  • U469.5
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