考虑多性能约束的车辆主动前轮转向静态输出反馈控制

作者：毛营忠; 冯智勇^*; 郭会茹

来源：上海交通大学学报, 2022, 56(02): 156-164.

DOI：10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.073

• 主动前轮转向
• 静态输出反馈控制
• 多胞型模型
• 线性矩阵不等式
• 坐标转换矩阵

为使车辆能精确地跟踪理想横摆角速度，从而提高车辆路径跟踪能力，提出考虑多性能约束的主动前轮转向静态输出反馈(SOF)控制方法.由于行驶中车辆轮胎的侧偏刚度是一强非线性参数，所以将侧偏刚度作为模型的不确定性参数.基于饱和线性轮胎模型，建立二自由度车辆动力学多胞型模型来对参数不确定性进行处理.针对该类不确定性系统，考虑具有区域极点配置约束与H∞性能约束的鲁棒SOF控制器设计问题.给出了该类不确定系统的线性矩阵不等式(LMI)充分条件，并首次扩展运用一种坐标转换矩阵优化方法来迭代求解所得到的LMI条件，从而得到该类不确定性系统的鲁棒最优H∞ SOF控制器.MATLAB/Simulink和CarSim的联合仿真结果表明，所设计的SOF控制器可显著提高对期望横摆角速度的跟踪性能，改善车辆路径跟踪能力，且对模型参数的不确定性具有良好的鲁棒性.

• 出版日期2022
• 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