商用车考虑防侧翻的路径跟踪控制研究

摘要

针对车辆在高速行驶中进行曲线运动出现的轨迹跟踪误差大且存在侧翻风险等问题，设计了一种基于模型预测控制的考虑防侧翻的路径跟踪控制策略。建立了考虑路径跟踪及车辆侧倾的三自由度动力学模型；基于横向载荷转移率推导出考虑侧向加速度的侧倾指标RI,并以零力矩点横向偏移y_ZMP作为对比指标，在鱼钩工况与J＿Turn工况下进行了仿真验证，验证结果表明所推得的侧倾指标具有更高的准确性。设计了考虑航向误差、横向误差的目标函数，并将侧倾指数（RI）与其他稳定性限制条件作为安全行驶约束。在Matlab/Simulink/Trucksim环境下进行联合仿真，结果表明，所设计的防侧翻路径跟踪控制器具有良好的路径跟踪精度及侧倾稳定性。

关键词

无人驾驶 / 侧倾稳定性 / 模型预测控制 / 路径跟踪