基于遗传算法的四轮转向-驱动汽车时变LQR控制

摘要

四轮转向-驱动汽车相较于传统车辆能保证四轮转角/转矩独立可控,具有十分优异的主动动力学控制性能.文中针对四轮转向-驱动汽车转角转矩的协调控制提出了一种基于遗传算法的时变LQR控制系统.该系统区别于传统的线性化轮胎参考模型,考虑轮胎的变刚度特性建立线性时变系统,并利用遗传算法对状态量的控制权重矩阵进行优化.仿真结果表明,在给定的转角阶跃输入下,考虑轮胎非线性特性的时变LQR控制系统相较于线性化模型控制系统,对质心侧偏角的零化效果更优异,横摆角速度对理想值的跟踪精度提升3.01％.在高速低附路面下的双移线工况仿真表明,基于遗传算法的时变LQR控制系统能确保车辆具有较好的轨迹跟踪能力,最大侧向位移误差控制效果相较于前轮转向车辆提升44％.