四轮转向车辆操纵稳定性的最优控制策略研究

摘要

为提高四轮转向汽车的操纵稳定性，提出一种联合后轮转向和横摆力矩的最优控制方法．从7自由度四轮转向整车模型出发，建立车辆转向的线性化简化模型和理想模型，并基于二次型最优控制理论推导出前馈控制器和反馈控制器．仿真结果表明：在低速和高速行驶工况下，相比传统的前馈控制，基于最优设计的前馈控制器能改善车辆的行驶姿态，而实施前馈加反馈的最优控制方法可获得更优的理想模型跟踪控制性能，实现了零侧偏角控制目标，同时横摆角速度的控制误差也很小，使得汽车具有更好的行驶轨迹、速度保持能力和稳定状态，进一步提高了车辆的操纵稳定性．