考虑制动时滞的智能汽车稳定性控制方法

摘要

信息感知、控制器运算以及执行器间隙等因素形成的制动时滞会造成直接横摆力矩控制（DYC）失稳问题.对此，提出了一种考虑制动时滞的稳定性控制方法 .首先用一阶惯性和纯延迟环节来表示制动指令的延迟与滞后过程，然后将实际横摆力矩作为状态量引入传统DYC上层被控系统中，并基于状态增广的思想将上层时滞控制系统转化为不含显性延迟的等效无时滞系统，再通过线性二次调节（LQR）算法求解等效横摆力矩.同时，为了进一步提高控制器延迟鲁棒性，在DYC下层控制中还引入了一种预测方法预测车辆在未来一系列控制量输入后的转向状态，并结合传统制动策略提出了新的制动策略.最后基于7自由度动力学模型的仿真试验显示所设计控制器能够在制动时滞下快速将横摆角速度跟踪误差稳定在0左右，且仿真时域上制动频率和制动力也整体降低.同一初速度的双移线路况，车辆在新控制器控制下能以更高的车速通过，直线段质心侧偏角能快速收敛至0，综合验证了所设计控制器有较高的延迟鲁棒性.

关键词

直接横摆力矩控制 / 线性二次调节 / 制动时滞 / 状态预测

基金资助

国家自然科学基金资助项目（52202466）