四轮转向车辆后轮转角与横摆力矩联合模糊控制

4WIS-4WID车辆横摆稳定性AFS+ARS+DYC滑模控制张聪;王振臣;程菊;刘建旺【摘要】针对四轮独立转向-独立驱动(4WIS-4WID)车辆,应用滑模变结构控制理论,设计前、后轮主动转向(AFS+ARS)控制器、横摆角速度直接横摆力矩控制(DYC)控制器和质心侧偏角DYC控制器.为协调横摆角速度和质心侧偏角间的耦合设计了协调控制器,对附加横摆力矩实施车轮驱动/制动协同分配.引入2自由度4WIS-4WID车辆参考模型,并将其横摆角速度和质心侧偏角的状态反馈给AFS+ARS控制器,完成AFS+ARS和DYC控制系统的集成.加入不确定车辆自身参数和阵风干扰,将控制策略应用于16自由度4WIS-4WID车辆模型上进行仿真验证,并与单纯AFS+ARS、传统PID和差压制动的DYC进行对比.结果表明,所设计的控制策略同时提高了系统的抗干扰性和精确性;拓展了系统的稳定域,进一步提高了车辆的主动安全性.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2014(036)003【总页数】7页(P304-309,320)【关键词】四轮独立转向-独立驱动;直接横摆力矩控制;前后轮主动转向;滑模变结构控制;协调控制【作者】张聪;王振臣;程菊;刘建旺【作者单位】燕山大学,西校区电院工业计算机控制工程河北省重点实验室,秦皇岛066004;燕山大学,西校区电院工业计算机控制工程河北省重点实验室,秦皇岛066004;燕山大学,西校区电院工业计算机控制工程河北省重点实验室,秦皇岛066004;燕山大学,西校区电院工业计算机控制工程河北省重点实验室,秦皇岛066004【正文语种】中文前言横摆运动稳定性能对车辆的安全性能起着举足轻重的作用。

直接横摆力矩控制(direct yaw-moment control, DYC)已成为当今研究的热点。

DYC用车辆运行时实际状态变量值跟踪期望状态变量值,利用差压制动和/或改变驱动力矩的控制方法,产生维持车辆稳定性所需的附加横摆力矩,防止车辆在行驶过程中出现过多转向或不足转向等状况,保证行驶的安全性。

四轮转向车辆的后轮转向控制策略浅析摘要：文章分析了四轮转向车辆的后轮转向原理及控制策略，四轮转向车辆在低速转向时前后轮处于反向转动状态，能够有效地减小转弯半径，从而提高低速运转的随动性和泊车敏捷性；当处于高速转状态，车辆会通过前后轮同向转动降低侧滑概率，有效地改善高速行驶过程中稳定性和安全性。

因此进行四轮转向车辆后轮转向控制技术研究具有重要的意义。

关键词：四轮转向；后轮转向；控制策略汽车从面世以来，前轮转向一直就是主要的转向方式，由于是前轮转向后轮随动方式，当转向盘转动时前轮会在转向机构带动下转向，这时车体就会在横向反力影响下出现横摆，从而产生离心力，后轮和车体会产生夹角，所以后轮运动方向也会发生改变。

为了确保车轮可以滚动运动，车辆要四个车轮围绕同一中心旋转。

由于后轮不会主动转向所以车身旋转中心都处于后轴位置，当汽车低速行驶时转弯灵敏度就会差。

随着车速的不断提高，车身和行车方向间夹角也会在一定程度上增大，所以车辆稳定性就会降低。

随着城市的不断发展，城市内的车辆不断增多，在这样的情况下车辆掉头和泊车的空间越来越小，这很大程度地增加了车辆使用难度。

尤其是在高速驾驶过程中，不仅对车辆稳定性和操纵性有较高要求，同时还对车辆的安全性有较高要求。

为了降低高速行驶过程中出现甩尾和侧滑现象，应当探索如何提高高速车辆控制稳定性。

四轮转向技术的出现，有效地提供了解决上述问题的方法。

1四轮转向车辆的特征1.1转向理论为了减小汽车在行驶过程中的行驶阻力和轮胎磨损，设计时追求阿克曼转向定理的基本要求，即不存在滑移情况，四个车轮要围绕同一中心转动。

首先，在低速转向时：在低速转向时前后轮处于逆相转向状态，车辆旋转中心接近车体中心部位，四轮车辆的转弯半径较小，提高了低速转向的灵活性，这样才能降低狭小空间掉头、停车难度。

其次，高速转向。

在车辆处于高速直线行驶状态时，普通车辆转向都是围绕质心在转动，车速越高那么车体方向和原行驶方向之间的夹角就会增大，这时就会出现失稳情况。

4WID-4WIS车辆横摆运动AFS+ARS+DYC模糊控制杨福广;阮久宏;李贻斌;荣学文;邱绪云;尹占芳【摘要】The yaw stability control of 4WID - 4WIS vehicle was studied. The coupling relationship between vehicle side slip angle and yaw rate was analyzed. A. Fuzzy yaw stability controller composed of active front steering ( AFS) ,active rear steering ( ARS) and direct yaw moment control ( DYC ) was designed based on the following strategy-when side slip angle was small,the main aim was to follow the anticipant yaw rate,and when side slip angle was big,the main aim was to reduce vehicle side slip angle. Simulations results indicated that compared with vehicle controlled by DYC,vehicle controlled by AFS + ARS + DYC ( RFD) reduced the braking tore and longitudinal slipping rate obviously,which ensured the vehicle yaw stability with high speed on low friction road.%对四轮独立驱动-独立转向(4WID -4WIS)车辆横摆稳定性控制进行研究.对侧偏角与横摆角速度之间的耦合性进行分析,提出了控制策略:当质心侧偏角比较小时以理想横摆角速度跟踪控制为主,当质心侧偏角比较大时以抑制质心侧偏角过大为主.基于模糊控制技术提出集成“主动前/后轮转向+直接横摆力矩控制”( FRD)的新型车辆横摆稳定性控制系统.仿真结果表明,与直接横摆力矩控制(DYC)的车辆相比,FRD可明显降低车辆的制动力矩和车轮纵向滑移率,确保车辆在低附着路面上高速行驶时具有良好的横摆稳定性.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2011(042)010【总页数】7页(P6-12)【关键词】车辆;四轮独立驱动-独立转向;直接横摆力矩控制;横摆稳定性;集成控制【作者】杨福广;阮久宏;李贻斌;荣学文;邱绪云;尹占芳【作者单位】山东交通学院先进车辆与机器人研究中心,济南250023;山东交通学院先进车辆与机器人研究中心,济南250023;山东大学控制科学与工程学院,济南250061;山东大学控制科学与工程学院,济南250061;山东大学控制科学与工程学院,济南250061;山东交通学院先进车辆与机器人研究中心,济南250023;中国人民解放军94270部队,济南250117【正文语种】中文【中图分类】U461.6;TP273+.4引言为提高车辆的操纵性与稳定性，学者和汽车生产企业相继开发了不同的底盘控制系统，如防抱死制动系统(antilock braking system，简称 ABS)［1］、驱动防滑系统(traction control systems，简称 TCS)［2］、直接横摆力矩控制(direct yaw moment control，简称DYC)［3～4］、主动后轮转向(active rear steering，简称ARS)控制［5］、四轮转向(four wheel steering，简称4WS)控制［6］等，底盘集成控制技术与系统则是当前的研究热点［7］。

TRAFFIC AND SAFETY | 交通与安全1　引言随着国家车辆智能化政策的落实，无人驾驶车辆逐渐被大众所接受，其中轨迹跟踪作为无人驾驶技术的底层执行系统[1]。

轨迹跟踪控制的策略对车辆行驶运动的精度和稳定性有着重要影响，当车辆在高速行驶过程中，如果发生爆胎、打滑等事故，将对交通安全造成重大隐患[2]，开展智能汽车轨迹跟踪精度和稳定性控制研究迫在眉睫。

目前，针对传统前轮转向车辆的的轨迹跟踪控制技术研究已较为成熟。

1981年，美国学者MAC ADAM[3]首次将最优预瞄控制运动在无人驾驶上。

1992年，卡内基梅隆大学提出了经典纯跟踪控制策略。

2005年，斯坦福大学将 Stanley算法应用沙漠挑战赛中并取得冠军。

上述得控制方法主要基于车辆运动学模型。

当汽车处于极端工况下，车辆的操纵稳定性和防侧翻控制仍存在不足。

当传统的控制算法难以解决非线性、多变量等实际控制问题时，模型预测控制(Model Predictive Control，MPC)作为一种先进的控制策略应运而生。

相比于传统控制算法，MPC在处理多变量、非线性和带有硬约束的控制问题时更具优势。

基于MPC的四轮转向车爆胎稳定性控制詹伟梁　董洪昭北京工商大学 人工智能学院　北京市　100048摘 要：四轮独立转向驱动汽车相比传统车辆具有更多控制自由度，具备在高曲率跟踪精度好，低附着路面操纵稳定性优越的特点。

本文针对车辆在轨迹跟踪中所面对的低附着、爆胎等紧急工况，本研究采用模型预测控制理论，针对四轮转向电动汽车的横摆稳定性问题进行了探究。

以横摆角速度和横向误差为控制目标，计算出最优四轮转角和直接横摆力矩，下层采用最优转矩分配并考虑轮胎摩擦圆约束，以实现对四轮驱动电动汽车的稳定性控制。

在CarSim/Simulink联合仿真整车模型中，采用参数化建模设置整车参数。

通过双移线爆胎工况仿真实验分析，所提出的策略能够有效地提高四轮驱动电动汽车的轨迹跟踪精度，从而提高整车的行驶稳定性。

基于模糊控制的4WS-4WIA 汽车联合跟踪控制系统研究【摘要】本文描述了一种结合轮胎纵向滑移率和横向侧偏角的汽车运动联合控制方法，针对汽车整车动力学模型具有很强的非线性特性及执行器约束等，建立模糊控制系统实现对整车运动的稳定性控制，并针对四轮独立驱动和四轮转向汽车的执行器可独立控制的特点，给出各个车轮侧偏角和纵向滑移率的期望值，从而满足执行器约束及整车在纵向、横向和横摆三个自由度的稳定。

通过仿真表明，当路面发生变化或执行器自身发生故障，汽车运动联合控制系统可以通过控制器的规则库迅速进行自我调整，与比例控制器和单独的滑移率控制系统相比，联合模糊控制系统车辆可操纵性和稳定性较好，具有更优的跟踪性能，及在紧急工况下具有更快的处理速度和更佳的驾驶稳定性。

关键词四轮独立驱动(4WIA)；四轮转向(4WS)；模糊控制；控制量分配；联合控制0引言随着环境污染的日益加重，独立驱动电动汽车的排放物及驱动方式与传统汽车相比有着较大的优势，符合当今低碳经济的发展趋势。

为了提高汽车的主动安全性，人们开发了各种各样的底盘控制系统。

诸如四轮转向(4WS)和直接横摆力矩控制（DYC）等。

在高速行驶过程中时，四轮转向控制车辆横摆角速度稳态值较前轮转向时低，使驾驶员在转弯时必须多打方向盘，从而造成转向困难。

尤其在处于诸如车轮打滑、执行器故障等极限工况的情况下，驾驶员很难在短时间内给出准确的修正信号，地面反力不能够提供所需的驱动或者制动力，车辆很容易出现侧滑，甚至于侧翻，因此在执行器带有物理约束的情况下，需要考虑控制量的优化分配。

针对此类问题，学者们进行了大量的研究，以文献[1]中考虑了执行器约束及轮胎力约束，采用最小二乘法分配四个车轮上的前向轮胎力来实现DYC，并没有考虑执行器故障或者受外界影响后执行器分配重构的情况。

文献[2]以轮胎侧偏角和纵向滑移率为控制变量，对效率矩阵进行线性化后定点分配各控制量，实现了对独立驱动电动车横摆稳定控制。

四轮独立驱动电动汽车转向稳定性的横摆力矩控制刘阳;谢金法【摘要】The seven degree of freedom vehicle model and Dugoff tire model were set up based on the yawing moment control of steering stability for four‐wheel‐independent‐driven electric vehi‐cle .Based on the theory of sliding mode control ,we chose side‐slip angle and yaw angular velocity as the joint control variables ,and used the theory of fuzzy control with the vehicle speed and road adhesion coefficient for the input to determine the joint control parameters ,and designed the ya‐wing moment control strategy of steering stability for four‐wheel‐independent‐driven electric ve‐hicle .T hen w e did the simulation analysis of continuous steering driving and sudden steering driv‐ing in different vehicle speed and different road adhesion coefficient .T he simulation results show that the designed control strategy maintains side‐slip angle and yaw angular velocity within the scope of the stability ,makes the vehicle remain stable in any condition of steering driving ,and maximizes steering stability for electric vehicle driven by hub motors .%针对四轮独立驱动电动汽车转向稳定性的横摆力矩控制问题，建立了七自由度整车模型和Dugoff轮胎模型。

基于模糊控制的四轮转向汽车研究
周丽;王翠;欧林立
【期刊名称】《机械与电子》
【年(卷),期】2009(000)003
【摘要】将模糊控制技术应用于四轮主动转向汽车控制策略研究,通过模型跟踪技术,提出一种以模糊控制横摆力矩输出作为反馈的新方法,设计了反馈控制器,同时采用前、后轮比例控制作为前馈提高系统响应时间,并对所设计的控制器在不同车速下的阶跃响应进行仿真分析与对比,结果证明基于模糊控制理论所设计的控制器可以适用于汽车的四轮转向系统,并能很好的跟踪理想模型,提高了汽车的操纵稳定性.【总页数】3页(P40-42)
【作者】周丽;王翠;欧林立
【作者单位】长沙理工大学汽车与机械工程学院,湖南,长沙,410076;长沙理工大学汽车与机械工程学院,湖南,长沙,410076;长沙理工大学汽车与机械工程学院,湖南,长沙,410076
【正文语种】中文
【中图分类】TP273.4
【相关文献】
1.基于ADAMS和Simulink的四轮转向汽车的模糊控制策略研究 [J], 刘志强;茅峻杰;廉飞;吕学
2.基于ADAMS和MATLAB协同仿真的四轮转向模糊控制策略研究 [J], 张云清;
马开献;田强;覃刚;陈立平
3.基于人群搜索优化PID控制的汽车四轮转向研究 [J], 郑路; 王振成; 赵永杰; 冯宪民
4.基于ADAMS和MATLAB联合仿真的四轮转向汽车模糊控制研究 [J], 石志康
5.基于状态反馈的四轮转向汽车最优控制研究 [J], 谢纯禄;范英;杨金鑫;晋民杰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

4WID-4WS-EV纵向驱动与横向稳定性联合控制赵明慧;王连东;马雷【摘要】针对研制的四轮独立驱动四轮转向电动样车，提出了纵横向联合控制策略。

基于对整车及轮胎的动力学分析，提出纵向驱动力等状态控制策略，设计了最优控制器；对线控转向二自由度单轨汽车模型进行运动分析，以前轮转向车辆为基础，获取理想横摆角速度，设计了控制前后轮转角和横摆力矩的前馈控制器，并运用最优控制理论设计了反馈控制器，以提高系统响应速度和对摄动的鲁棒性；基于Adams和MATLAB软件环境建立了整车机械动力学模型及控制器模型，进行了纵横向联合仿真分析，并与传统两轮转向等力矩控制策略进行对比，结果表明，所提出的联合控制策略具有较好的控制效果。

【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2016(038)006【总页数】6页(P121-126)【关键词】四轮独立驱动;四轮转向;电动汽车;等状态;前馈;反馈【作者】赵明慧;王连东;马雷【作者单位】燕山大学，秦皇岛066004;燕山大学，秦皇岛066004;燕山大学，秦皇岛066004【正文语种】中文【中图分类】U469.722当前各国都在开发高效节能环保的电动汽车［1］。

四轮独立驱动四轮转向电动汽车（Four wheel independent driving and four wheel steering electric vehicle，简称4WID-4WS-EV）比传统汽车有较大优势：易实现电子底盘控制，可四轮转向，提高低速转向灵活性和高速行驶稳定性。

国内外学者对此研究较为深入，如四轮驱动方面，利用变分原理使轮胎与地面接触摩擦功最小，求解各电机转矩［2］；通过优化分配四轮纵向力和侧向力，使四轮总附着裕度最大［3］；根据各轮纵向力、横向力与垂直力的比值优化纵向力和横向力［4］；基于最小二乘法计算前、后轮侧偏角和各轮驱动力［5］，以上方法轮胎与地面间的侧向力和附着关系难以准确获取。

四轮转向方面，采用模型跟踪方式设计状态反馈控制器，但没有前馈控制，不利于提高响应速度和跟踪精度［6］；对4WID-4WIS车辆提出主动前/后轮转向横摆力矩控制策略，根据质心侧偏角大小选择控制模式［7］。

4WID-4WIS车辆横摆运动集成模糊最优控制与仿真
杨福广;李贻斌;阮久宏
【期刊名称】《系统仿真学报》
【年(卷),期】2013(25)12
【摘要】对四轮独立驱动-独立转向(4WID-4WIS)车辆横摆稳定性控制进行研究。

首先指出4WID-4WIS车辆横摆运动线性模型的局限性,在建立轮胎侧偏特性T-S 模糊模型的基础上,进一步建立4WID-4WIS车辆横摆运动的T-S模糊非线性模型,并对模型进行了验证;然后采用模糊线性二次型最优控制方法设计集成"主动前-后轮转向+直接横摆力矩控制"的4WID-4WIS车辆横摆稳定性控制系统;最后对不同工况下的传统车辆及集成"主动前-后轮转向+直接横摆力矩控制"的4WID-4WIS 车辆进行了对比仿真。

仿真结果表明,在各种工况下,集成控制的4WID-4WIS车辆均可以较好的跟踪理想响应曲线,明显优于传统车辆,系统对内部参数摄动和外部扰动具有较强的鲁棒性。

【总页数】7页(P3021-3027)
【作者】杨福广;李贻斌;阮久宏
【作者单位】山东交通学院先进车辆与机器人研究中心;山东大学控制科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】U461;TP29
【相关文献】
1.横摆力矩和主动前轮转向结合的车辆横向稳定性模糊控制仿真
2.4WID-4WIS车辆横摆运动AFS+ARS+DYC模糊控制
3.基于模糊控制的分布式电动车辆横摆力矩研究
4.车辆防侧翻横摆力矩最优控制策略研究
5.基于主动横摆力矩优化分配的车辆底盘集成控制
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独立驱动电动汽车横摆力矩的模糊控制算法许建;张政;李翔;尹卫平;许忪【摘要】利用驱动力矩独立可控的优点,设计了四轮独立驱动电动汽车直接横摆力矩的模糊控制系统,以提高整车的操纵稳定性.控制器的上层联合反馈横摆角速度和质心侧偏角两个控制变量的偏差,进行模糊PI控制计算出整车所需总的横摆力矩;控制器的下层根据各轮对横摆力矩的贡献、各轮驱动极限和附着极限制定模糊规则,将所需横摆力矩有效地分配到各轮.同时,应用主流的V模式开发方法实现控制算法的快速开发和验证:运用自动代码生成工具,分别将控制算法和整车模型下载到实际控制器和AD5435仿真机,进行硬件在环仿真.不同工况下的仿真结果分析表明:控制系统能够有效地改善车辆的操纵稳定性,控制算法具有可行性和高效性.【期刊名称】《西安交通大学学报》【年(卷),期】2014(048)007【总页数】7页(P83-89)【关键词】独立驱动;电动汽车;直接横摆力矩控制;硬件在环仿真【作者】许建;张政;李翔;尹卫平;许忪【作者单位】西安交通大学机械工程学院电动汽车与系统控制研究所,710049,西安;西安交通大学机械工程学院电动汽车与系统控制研究所,710049,西安;西安交通大学机械工程学院电动汽车与系统控制研究所,710049,西安;西安交通大学机械工程学院电动汽车与系统控制研究所,710049,西安;西安交通大学机械工程学院电动汽车与系统控制研究所,710049,西安【正文语种】中文【中图分类】TP273电动汽车正成为各国新能源汽车方向着力发展研究的重点［1］。

独立驱动电动汽车使用轮毂电机或轮边电机独立驱动各个车轮，能充分利用电机快速响应和高精度转矩控制的优点，通过主动调节各轮转矩可获得横摆转矩，相对传统车的电子稳定程序（ESP）在实现上更加灵活、高效。

直接横摆力矩控制的关键在于，通过判别车辆运行状态计算出一个理想的横摆转矩。

Jalali等设计了一个三维的模糊控制器，模糊规则的输入为质心侧偏角β与其参考值βd的偏差Δβ、横摆角速度γ与参考值γd 的偏差Δγ及其微分d（Δγ）/dt ［2］。

第8期2018 8 月机械设计与制造Machinery Design&Manufacture229四轮独驱电动车横摆力矩与主动转向协调控制李刚，雷永强，马高峰(辽宁工业大学汽车与交通工程学院，辽宁锦州121001)摘要:针对四轮独驱电动车横摆力矩与主动转向协调控制问题，论文基于模糊控制理论，进行四轮独驱电动车横摆力 矩与主动转向协调控制研究。

给出了整车协调控制原理，设计了横摆力矩模糊控制器、主动转向模糊控制器、协调控制器 和驱动力分配器，其中协调控制器根据车速和方向盘转角分配横摆力矩控制器权重系数和主动转向控制器权重系数，驱 动力分配器利用四轮驱动力矩独立可控优势采用规则分配方法分配四轮驱动力。

基于C a rS im与M a tla b/S im u lin k联合仿 真实验，选择紧急双移线工况对所研究的控制算法进行实验验证。

结果表明：协调控制相对于单一横摆力矩控制或主动 转向控制，更好地提高了汽车操纵稳定性。

关键词：四轮独驱电动车;横摆力矩控制;主动转向控制;协调控制;权重系数中图分类号:T H16;U461.6文献标识码:A文章编号％1001-3997(2018)08-0229-04Study on Coordinated Control of Yaw Moment and Active Steeringfor Four-Wheel Independent Drive Electric VehicleLI Gang，LEI Yong-qiang，MA Gao-feng(A u to m o b ile&T ransp orta tion E n g in e e rin g C o lle g e，L ia o n in g U n iv e rs ity o f T e ch n o lo g y，L ia o n in g Jinzhou121001，C h in a)A b s tr a c t：F o r the yaw m om ent and active stee ring coo rd in a te d c o n tro l f o r fo u r-w h e e l inde pen den t drive e le ctric v e h ic le，the co o rd in a te d c o n tro l m ethod is s tu d ie d based on the fu z z y c o n tro l the ory in this p a p&r.The ve h icle co o rdina ted c o n tro l strategy is d e term in ed.The yaw m om ent fu z z y c o n tro lle r，active stee ring fu z z y c o n tro lle r，co o rd in a te d c o n tro l c o n tro lle r and drive fo rce s d is trib u to r are designed.The coo rd in a te d c o n tro l distrib utes the yaw m om ent c o n tro l w eigh t c o e ffic ie n t an d active ste e rin g c o n tro l w eigh t c o e ffic ie n t based on v e lo c ity an d ste e rin g w hee l angle.The drive fo rce s d is trib u to r are designed to d istrib u te fo u r-w h e e l d rive torque b y u s in g the ru le a llo ca tio n m e thod ta k in g the advantage o f that the fo u r w hee l d rive torque are c o n tro lle d in d e p e n d e n tly.The c o n tro l m ethod is v e rifie d b y CarSim and M a tla b/S im u lin k c o-s im u la tio n test based on em ergency double lin e c o n d itio n.The results show th a t the coo rd in a te d co n tro l relatives to single yaw m om ent co n tro l o r active ste e rin g c o n tro l can im prove ve h icle h a n d lin g s ta b ility e ffe c tiv e ly.K e y W o r d s：F o u r-W h e e l In d e p e n d e n t D r iv e E le c tr ic V e h ic l"A c tiv e S te e rin g C o n t r o l Y a w M o m e n t C o n t r o l C o o r d i­n a te d C o n t r o l W e ig h t C o e ffic ie n tl引言汽车横摆力矩控制能够使车辆在轮胎侧向力达到临界状态下 稳定安全地行，而主动向控制能够车辆在轮胎线性稳定性，当轮胎侧向力处于临界状态时将失去控制 作。

０引言随着科学技术的发展，汽车的行驶安全性、舒适性日渐受到重视，而四轮转向技术是一种有效提高车辆的操纵稳定性的技术。

四轮转向车辆通过控制后轮的转角，实现对侧向及横摆运动的控制，改善了车辆低速时的灵活性和高速时的操纵稳定性。

传统上的质心侧偏角控制，由于横摆角速度增益减小，导致过多的不足转向，降低驾驶时的舒适性。

本文为实现对质心侧偏角和横摆角速度的联合控制，建立三自由度非线性四轮转向汽车模型，并利用模糊PID 控制器建立对理想模型的跟踪控制，实现汽车质心侧偏角和横摆角速度值对理想值有很好的跟踪，从而有效提高汽车的操纵稳定性。

１三自由度四轮转向动力学模型模型包含车辆的侧向、横摆和侧倾三方面的运动，建立三自由度四轮转向模型[1]如下：mu (β+r )-m s hp=F f +F r (1)Ｉｚｒ－Ｉｘｚｐ＝ａＦｆ－ｂＦｒ(2)Ｉｘｐ－Ｉｘｚｒ－ｍｓｈｕ（β+r ）=m s gh Φ-k ΦΦ-c ΦΦ(3)式中：m ———整车质量；m s ———簧载质量；h ———侧倾力臂；a 、b ———质心至前后轴距离；I x ———簧载质量绕X 轴的转动惯量；I z ———整车绕Z 轴的转动惯量；Ｉｘｚ———惯性积；k f ———前轴的侧偏刚度；k r ———后轴的侧偏刚度；k Φ———前、后悬架侧倾角刚度之和；c Φ———前、后悬架侧倾角阻尼之和；p ———车身侧倾角速度；r ———横摆角速度；u ———车身纵向速度；β———质心处侧偏角。

根据轮胎的非线性侧偏特性，引入轮胎侧偏力模型：F f =k f β+br u -δf -R f!"Φ(4)F r =k r β+br u-δr -R r!"Φ(5)式中：δf ———汽车前轮转角；δr ———后轮转角；R f ———前轮侧倾转偏系数；R r ———后轮侧倾转偏系数。

四轮转向汽车的模型跟踪模糊PID 控制*于金波，韩振南摘要：利用非线性三自由度汽车模型，在matlab/simulink 模块中建立模糊PID 控制器，对理想横摆角速度和质心侧偏角进行跟踪，来改善汽车的操纵稳定性。

四轮独立驱动电动汽车四轮转向和横摆力矩联合控制仿真徐坤;王云超;沈建【摘要】为了提升四轮独立驱动电动汽车低速机动性和高速稳定性,提出四轮转向和横摆力矩联合控制策略.针对普通模糊控制器参数和控制规则固定、自适应能力差等缺陷,利用自校正模糊控制器进行模糊控制参数在线修正,建立Matlab/Simulink与CarSim联合仿真模型,并针对低速急剧双移线工况和高速连续正弦工况,进行了仿真分析,对比了无控制、有参数自校正模糊控制和无参数自校正模糊控制三种控制策略.结果表明:基于参数自校正模糊控制的四轮转向和横摆力矩联合控制策略有效提高了低速机动性和高速稳定性.%To enhance mobility at low vehicle speed and stability at high vehicle speed for four-wheel in-dependent drive electric vehicle, a control strategy combined with four-wheel steering and yaw moment has been proposed.To overcome the disadvantages of the traditional fuzzy controller,which contains fixed parame-ters and control rules,low adaptive ability and etc,an online parameter self-adjusting fuzzy controller was de-veloped.Under conditions of sharp double lane change at low speed and continuous sinusoidal at high speed, an analysis was carried out by the co-simulation model built by the Matlab/Simulink and CarSim software.The comparison among the three control strategies,which are the no control,the parameter self-adjusting fuzzy con-trol and the parameter self-adjusting fuzzy control,show that the mobility at low vehicle speed and the stability at high vehicle speed have obviously been improved for the parameter self-adjusting fuzzy control strategy.【期刊名称】《集美大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(023)002【总页数】6页(P139-144)【关键词】四轮转向;横摆力矩控制;参数自校正模糊控制;四轮独立驱动;电动汽车【作者】徐坤;王云超;沈建【作者单位】集美大学机械与能源工程学院,福建厦门361021;集美大学机械与能源工程学院,福建厦门361021;集美大学机械与能源工程学院,福建厦门361021【正文语种】中文【中图分类】U461.60 引言四轮独立驱动电动汽车是一类将驱动装置安装在车轮里或车轮附近的新能源汽车,由于其各个车轮具有独立可控的特点，因此为车辆操纵稳定性控制带来了较大优势。

四轮独立驱动电动车转向助力模糊控制方法研究
付翔;唐秋云;黄斌;孙威
【期刊名称】《汽车技术》
【年(卷),期】2017(000)010
【摘要】为了提高四轮独立驱动(4WID)电动车的转向轻便性,采用模糊控制方法对转向轮的力矩分配进行研究.通过对4WID电动车的转向和助力过程进行分析和标定,设计了以转向盘转角和转角变化率作为输入语言,左、右转向轮力矩差作为输出语言的前轮转向力矩分配模糊控制器,并利用双纽线实车试验对该方法进行验证.结果表明,车辆转向时转向轮力矩和滑动率得到有效控制,转向盘转矩减小,达到了助力转向的效果.
【总页数】6页(P6-11)
【作者】付翔;唐秋云;黄斌;孙威
【作者单位】武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室汽车零部件技术湖北省协同创新中心,武汉 430070;武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室汽车零部件技术湖北省协同创新中心,武汉 430070;武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室汽车零部件技术湖北省协同创新中心,武汉430070;武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室汽车零部件技术湖北省协同创新中心,武汉 430070
【正文语种】中文
【中图分类】U469.72
【相关文献】
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5.FlexRay通信网络在四轮独立驱动电动车控制系统的应用 [J], 罗明;蔺宏良因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

四轮转向半挂汽车列车直接横摆力矩的模糊控制
方沂;刘春辉;李小鹏
【期刊名称】《机械与电子》
【年(卷),期】2012(000)001
【摘要】引入Gim轮胎模型建立了四轮转向半挂汽车列车的非线性动力学模型.提出了四轮转向直接横摆力矩的集成控制方案,以零侧偏角为控制目标确定了半挂汽车列车牵引车后轮转角,以牵引车横摆角速度为控制变量,基于模糊控制技术设计了直接横摆力矩模糊控制器.借助Matlab/Simulink,对该控制器的有效性进行了验证.仿真结果表明,高速大转向时,四轮转向直接横摆力矩集成控制器能得到较好的输出响应,显著提高了半挂汽车列车的操纵稳定性,使驾驶员能够对半挂汽车列车进行正常操纵.
【总页数】4页(P30-33)
【作者】方沂;刘春辉;李小鹏
【作者单位】天津职业技术师范大学汽车与交通学院,天津300222;天津职业技术师范大学汽车与交通学院,天津300222;天津职业技术师范大学汽车与交通学院,天津300222
【正文语种】中文
【中图分类】U461.6
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