基于状态反馈的主动转向控制

摘要

通过对前轮主动转向结构形式的分析和简化,建立了状态空间形式的主动前轮转向动力学模型.并以转向盘转角、横摆角速度和侧偏角为优化目标,设计了线性二次型调节器控制.通过横摆角速度和质心侧偏角的共同反馈,控制电动机助力转角,实现主动转向.控制过程中,设计状态观测器对难以直接测量的质心侧偏角信号进行估计,满足系统对反馈信号的需求.利用Matlab对转向路径跟踪过程及遭遇侧向风作用工况的仿真分析表明,通过横摆角速度和侧偏角的反馈控制,将横摆角速度控制在理想的范围,质心侧偏角被限制在车轮的线性范围内,有效地改善整车的转向特性,提高汽车的操纵稳定性.