汽车电控四轮转向控制策略研究

汽车四轮转向技术研究综述胡红元（上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心，上海200438）李兵（联创汽车电子有限公司，上海200120）王阳阳（同济大学,上海200092）【摘要】作为线控转向技术的应用场景之一，四轮转向（4WS）技术能够改善车辆低速行驶的灵活性和中高速行驶的操纵稳定性。

文章主要从4WS结构方案、控制策略和失效容错方案3个方面进行文献综述，分析当前汽车4WS技术中的主要研究方法和成果，为进一步研发安全可靠的四轮转向系统提供借鉴。

[Abstract]As one of the application scenarios of SBW technology,four-wheel steering(4WS) technology can improve the flexibility of the vehicle at low speed and the handling stability at high speed.In this paper,the4WS schemes,the4WS control strategies and the4WS fault-tolerance de­signs are reviewed,the main research methods and achievements in the current4WS research are ana­lyzed,in order to provide reference for the further development of4WS system.【关键词】四轮转向结构方案控制策略失效容错doi:10.3969/j.issn.1007-4554.2021.04.040引言随着线控技术的不断发展成熟，其在汽车上也得到更多的普及应用，线控转向、线控制动以及电子油门等已逐渐成为现代车辆的标准配置⑴O 而作为线控转向的应用场景之一，四轮转向（4WS）技术因其具备改善车辆行驶操稳性和驾驶灵活性的优势也得到快速普及。

四轮转向汽车侧向动力学最优控制和内外环联合控制研究共3篇四轮转向汽车侧向动力学最优控制和内外环联合控制研究1汽车是我们日常生活中必不可少的交通工具之一，随着科技的发展，汽车的各项技术逐渐得到了升级。

其中，四轮转向技术作为一项非常重要的技术，对于汽车的操控性、稳定性以及安全性都有着非常大的提升。

四轮转向技术可以使得汽车在低速行驶时，车轮可以实现与车身相反的转向，从而减少掉头半径，提高车辆的机动性；在高速行驶时，车轮与车身同向转动，从而增强车辆的稳定性。

因此，在日常生活中，很多家庭用车都会配备四轮转向技术。

然而，四轮转向技术在操控和控制方面仍然存在于一定的局限性，特别是在侧向动力学方面。

侧向动力学是指汽车在转弯或曲线行驶时发生的侧向运动状态，主要包括侧向加速度、侧倾角、侧向力等。

侧向动力学会对汽车的行驶稳定性产生影响，同时也会影响行车安全。

为了更好地提高四轮转向汽车的行车稳定性和安全性，需要对其侧向动力学进行优化控制。

目前，四轮转向汽车侧向动力学最优控制和内外环联合控制研究逐渐成为了汽车控制领域的热点研究。

在四轮转向汽车侧向动力学最优控制方面，主要涉及控制算法的设计和车辆动态特性的建模。

目前，最优控制算法主要包括基于线性二次型控制、滑模控制、自适应控制、模糊控制等，这些算法都有着较好的应用效果。

同时，针对四轮转向汽车的动态特性进行建模，可以更好地理解汽车侧向动力学并为优化控制提供理论支持。

除了四轮转向汽车侧向动力学最优控制之外，内外环联合控制也是一个非常重要的控制思路。

该思路主要考虑汽车系统的内外部信息交互，将控制系统分为内环控制和外环控制，通过内外环控制的联合作用，可以对汽车侧向动力学进行更好的控制和优化。

总之，四轮转向汽车侧向动力学最优控制和内外环联合控制的研究，对于提高汽车的行车稳定性和安全性具有非常重要的价值。

相信在未来的研究中，这些控制思路和算法的应用将更加广泛，让我们在驾车出行时更加安全、可靠通过对四轮转向汽车侧向动力学的研究和优化控制，可以提高汽车的行车稳定性和安全性，为驾车出行提供更加可靠的保障。

汽车四轮转向模式及智能控制技术研究的开题报告
一、题目：
汽车四轮转向模式及智能控制技术研究
二、选题背景：
随着人们生活水平的提高，汽车已成为现代人日常生活中不可或缺的交通工具。

但是，传统的前轮转向方式已经不能满足人们对于行车安全、稳定性等方面的要求。

因此，四轮转向技术应运而生。

四轮转向技术能够提高汽车的行驶稳定性、操控性和
安全性等，是汽车发展和市场需求的必然趋势。

同时，随着智能驾驶技术的不断发展，四轮转向技术也必须与之相配合，才能实现更加安全、智能、舒适的驾驶体验。

三、研究内容：
本文将对四轮转向技术进行深入研究，主要包括以下几个方面：
1. 四轮转向技术的原理和分类：介绍四轮转向技术的原理、分类以及各自的优缺点。

2. 智能控制系统：研究基于模糊控制、神经网络控制等技术的智能控制系统，优化对四轮转向系统的控制，提高行驶安全和稳定性。

3.四轮转向系统的结构设计：研究四轮转向系统的整体结构设计，包括转向机构、传动系统和控制系统等方面。

4.仿真和实验验证：通过建立四轮转向系统的仿真模型和实际测试验证，评估所设计的四轮转向系统的性能和可行性。

四、研究意义：
本文旨在研究四轮转向技术的原理、分类和智能控制技术等方面，为汽车行驶安全和稳定性做出贡献。

通过本文的研究，将有助于提高汽车行驶的安全性和稳定性，
减少交通事故的发生。

另一方面，本文的研究成果对于汽车制造企业的技术提升和汽
车驾驶者的舒适度和安全性都有很好的普及价值。

同时，也为相关领域的研究提供了
有益的参考和借鉴。

《基于CarSim和Simulink的四轮转向汽车控制策略及其稳定性的研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，四轮转向技术已成为现代汽车研发的热点之一。

这种技术不仅可以提高汽车的操控性能，还能增强其稳定性和安全性。

然而，要充分发挥四轮转向技术的优势，必须配合先进的控制策略。

本文将基于CarSim和Simulink软件平台，对四轮转向汽车的控制策略及其稳定性进行研究。

二、四轮转向汽车控制策略概述四轮转向汽车的控制策略主要包括两个部分：一是四轮转向系统的结构设计与优化；二是控制算法的设计与实现。

在CarSim 和Simulink的仿真环境下，我们可以对这两部分进行深入研究。

1. 四轮转向系统的结构设计与优化四轮转向系统通过电子控制系统，实现对汽车四个车轮的独立控制。

这种设计可以提高汽车的操控性和稳定性。

在CarSim中，我们可以对四轮转向系统的结构进行模拟和优化，找出最优的结构参数，以达到最佳的操控性能和稳定性。

2. 控制算法的设计与实现控制算法是四轮转向汽车的核心部分。

在Simulink中，我们可以设计各种控制算法，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等，并通过仿真实验找出最优的控制策略。

这些控制策略可以根据汽车的行驶状态，实时调整四个车轮的转向角度，以达到最佳的操控性能和稳定性。

三、基于CarSim和Simulink的仿真研究在CarSim和Simulink的联合仿真环境下，我们可以对四轮转向汽车的控制系统进行深入研究。

首先，在CarSim中建立四轮转向汽车的模型，并设置各种行驶工况。

然后，将CarSim中的模型导入到Simulink中，设计控制算法，并进行仿真实验。

通过不断调整控制参数和控制策略，找出最优的控制方案。

四、四轮转向汽车的稳定性研究四轮转向汽车的稳定性是其重要的性能指标。

在CarSim和Simulink的仿真环境下，我们可以对四轮转向汽车的稳定性进行深入研究。

首先，通过仿真实验找出影响汽车稳定性的因素，如路面状况、车速、载荷等。

线控四轮转向系统的研究综述及技术总结近年来，随着科技的不断发展，机器人技术已经发展成为一个非常热门的领域。

其中，线控四轮转向系统技术的研究已经受到了越来越多的关注。

本文旨在对此类技术的研究进行综述，并对其中几种典型技术进行总结和探讨。

一、线控四轮转向系统的定义与特点线控四轮转向系统是机器人的一个重要部件，主要用于控制机器人的行驶方向。

它的主要特点是与车辆发动机并无直接的机械连接，而是通过电子线控系统实现转向的控制。

二、线控四轮转向系统技术的发展历程线控四轮转向技术最初出现于上世纪70年代后期，当时主要用于汽车的制动系统中。

到了80年代，此技术开始向轮胎转向控制领域扩展，成为了轮胎转向控制系统不可或缺的组成部分。

而随着数字化技术的不断发展，线控四轮转向系统的精度和速度得到了大幅提升。

三、线控四轮转向系统技术的类型1. 前轮转向类型：该类型的系统将前轮作为控制方向的主导部件，能够实现车辆的小半径转弯。

但是在高速行驶时显得力不从心。

2. 后轮转向类型：该类型的系统将后轮作为控制方向的主导部件，能够在高速行驶时实现更好的稳定性。

3. 四轮转向类型：该类型的系统能够实现前、后轮同时转向，从而大幅提高车辆的操控性和稳定性。

四、线控四轮转向系统的优缺点线控四轮转向系统的优点主要体现在其能够提高车辆的操控性，减小车身侧倾，提高车辆的稳定性和安全性。

缺点在于其成本较高，而且维护和保养相对困难。

五、结论线控四轮转向系统技术的研究是现代机器人技术的重要组成部分，其可以提高机器人的行驶稳定性和操控性。

但是目前该技术在成本和维护等方面还存在问题，需要进一步的研究和探索。

在今后的研究中，我们希望能够不断地完善技术，提高其的可靠性和实用性。

六、线控四轮转向系统技术的应用领域线控四轮转向系统技术的应用领域非常广泛，主要包括汽车制造、机械制造、工业自动化等领域。

在汽车制造领域中，四轮转向技术已经逐渐普及，许多高端品牌的汽车甚至都将其作为标配。

《基于CarSim和Simulink的四轮转向汽车控制策略及其稳定性的研究》篇一一、引言随着汽车技术的快速发展，四轮转向汽车因其在提高操控性能、稳定性及行驶安全性等方面的显著优势，受到了业界的广泛关注。

为深入探究四轮转向汽车的控制策略及其稳定性，本文结合CarSim和Simulink两款仿真软件，对四轮转向汽车的控制系统进行建模与仿真分析。

二、CarSim与Simulink的联合仿真1. 软件介绍CarSim是一款汽车动力学仿真软件，可以用于构建复杂的汽车模型并进行多体动力学仿真。

而Simulink则是一款多领域仿真建模与工程分析软件，可用于对汽车控制策略进行建模与仿真。

将这两款软件结合起来，可实现对四轮转向汽车的全局仿真。

2. 联合仿真过程在CarSim中构建四轮转向汽车的模型，设置相应的车辆参数和道路环境。

然后，将CarSim作为Simulink的外部模型，将两者进行联合仿真。

在Simulink中，建立控制策略模型，并通过对CarSim中的车辆模型进行实时控制，实现四轮转向汽车的仿真。

三、四轮转向汽车的控制策略1. 控制器设计四轮转向汽车的控制策略主要涉及到转向控制和稳定性控制两部分。

其中，转向控制主要通过调整各车轮的转角，实现车辆的灵活转向。

稳定性控制则主要通过实时监测车辆的行驶状态，对车轮的转角、制动力等进行调整，保证车辆的稳定性。

2. 控制策略的实现在Simulink中，通过建立控制器模型，实现对四轮转向汽车的控制。

控制策略主要包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等多种方法。

在实际应用中，可根据需求选择合适的控制方法。

四、四轮转向汽车的稳定性分析1. 稳定性评价指标四轮转向汽车的稳定性主要受到车辆动力学特性的影响。

为评估四轮转向汽车的稳定性，本文采用侧向加速度、横摆角速度、质心侧偏角等指标进行评价。

2. 仿真结果分析通过CarSim和Simulink的联合仿真，得到四轮转向汽车在不同工况下的行驶数据。

《基于CarSim和Simulink的四轮转向汽车控制策略及其稳定性的研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，四轮转向技术因其能够提高车辆的操控性能和稳定性而受到广泛关注。

本研究旨在探讨基于CarSim和Simulink的四轮转向汽车控制策略及其稳定性。

首先，我们将简要介绍CarSim和Simulink软件在汽车仿真中的应用，然后详细阐述四轮转向汽车控制策略的研究背景、目的及意义。

二、CarSim和Simulink在汽车仿真中的应用CarSim和Simulink是两款广泛应用于汽车仿真领域的软件。

CarSim主要用于车辆动力学仿真，可以模拟车辆在实际道路上的行驶情况。

Simulink则是一款强大的控制系统设计工具，可用于设计和分析复杂的汽车控制系统。

两者结合使用，可以实现从车辆动力学模型到控制系统策略的完整仿真过程。

三、四轮转向汽车控制策略研究四轮转向汽车控制策略是提高车辆操控性能和稳定性的关键。

本研究将重点探讨以下方面的内容：1. 模型建立：首先，我们需要建立四轮转向汽车的动力学模型。

该模型应包括车辆的动力学特性、转向系统特性以及轮胎与地面之间的相互作用等因素。

2. 控制策略设计：根据四轮转向汽车的特点，设计合适的控制策略。

包括但不限于PID控制、模糊控制、神经网络控制等。

这些控制策略应根据车辆的实际情况进行优化，以实现最佳的操控性能和稳定性。

3. 仿真分析：利用CarSim和Simulink软件，对不同控制策略进行仿真分析。

通过对比各种控制策略在不同工况下的表现，评估其优劣，为实际车辆的开发提供指导。

四、四轮转向汽车稳定性研究四轮转向汽车的稳定性是评价其性能的重要指标。

本研究将重点研究以下几个方面：1. 稳定性分析：通过建立四轮转向汽车的稳定性模型，分析车辆在不同工况下的稳定性表现。

包括直线行驶、转弯、侧风等工况。

2. 影响因素分析：探讨影响四轮转向汽车稳定性的因素，如车速、路面状况、轮胎特性等。

线控主动四轮转向汽车控制策略研究随着汽车产业的快速发展，人们对汽车操控性能的要求也越来越高。

传统的两轮转向方式已经不能满足人们对操控性能的需求，因此出现了更加先进的线控主动四轮转向技术。

本文将研究线控主动四轮转向汽车的控制策略，探讨其优势和应用前景。

一、线控主动四轮转向技术概述1.1 线控主动四轮转向技术的定义和原理线控主动四轮转向技术是指通过电子系统将车辆前后轮轴进行联动控制，以实现车辆的更加灵活和稳定的转向。

该技术通过对车辆前轮和后轮转向角度的精确控制，提高了车辆的稳定性和操控性能。

1.2 线控主动四轮转向技术的分类线控主动四轮转向技术根据其控制方式可分为机械式和电子式两种。

机械式主要通过伺服系统和机械传动装置实现转向控制，而电子式则通过电子控制单元对转向系统进行精确控制。

二、线控主动四轮转向汽车的控制策略2.1 前轮转向角和后轮转向角的控制策略线控主动四轮转向汽车的一个重要控制策略是对前轮和后轮转向角的控制。

通过合理的计算和调整，可以使得前后轮的转向角度协调一致，从而提高车辆的操控性和稳定性。

2.2 转向角速度和转向角加速度的控制策略除了控制前后轮转向角度外，线控主动四轮转向汽车还需要考虑转向角速度和转向角加速度的控制。

通过对转向系统的精确控制，可以实现车辆转向角速度的快速响应和转向角加速度的平稳调整，提高车辆的转向性能。

三、线控主动四轮转向汽车的优势3.1 提高转弯性能和稳定性线控主动四轮转向技术可以将车辆前后轮的转向协调一致，使得车辆在转弯时更加平稳和灵活，提高了车辆的操控性能和稳定性。

3.2 增强驾驶安全性线控主动四轮转向汽车在高速行驶时，可以通过对转向系统的精确控制，提高车辆的稳定性，并减小了车辆的侧翻或翻滚的风险，增强了驾驶的安全性。

3.3 降低燃油消耗和减少轮胎磨损通过合理控制前后轮的转向角度，线控主动四轮转向汽车可以实现更小的转弯半径和更好的转向效率，从而减少车辆的能耗和轮胎的磨损，降低了燃油消耗和维修成本。