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分布式驅(qū)動車輛軌跡跟蹤與穩(wěn)定性多智能體協(xié)同控制研究
2025-03-19 08:55:44· 來源：智能運(yùn)載裝備研究所 作者：杜志彬
根據(jù)K的數(shù)值，車輛的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)存在三種轉(zhuǎn)向特性：不足轉(zhuǎn)向、中性轉(zhuǎn)向、過多轉(zhuǎn)向。在轉(zhuǎn)向過程中實(shí)際轉(zhuǎn)向半徑大于期望轉(zhuǎn)向半徑為不足轉(zhuǎn)向，不足轉(zhuǎn)向時，實(shí)際橫擺角速度小于期望橫擺角速度；轉(zhuǎn)向過程中實(shí)際轉(zhuǎn)向半徑小于期望轉(zhuǎn)向半徑為過多轉(zhuǎn)向，過多轉(zhuǎn)向時，實(shí)際橫擺角速度大于期望橫擺角速度；中性轉(zhuǎn)向時實(shí)際轉(zhuǎn)向半徑與期望轉(zhuǎn)向半徑相同，此時實(shí)際橫擺角速度等于期望橫擺角速度。
圖1 車輛轉(zhuǎn)向特性示意圖
下面將對不同轉(zhuǎn)向模式下的分布式驅(qū)動車輛的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性進(jìn)行逐一分析。
車輛在低速且無側(cè)偏時，行駛曲率表達(dá)式如下：
(2)
其中，ρ為道路曲率，R為轉(zhuǎn)彎半徑，δ為前輪轉(zhuǎn)角，w為車輛橫擺角速度，u為車輛縱向行駛速度，ay為車輛橫向加速度。
1.1 前輪主動轉(zhuǎn)向
分布式驅(qū)動車輛僅進(jìn)行前輪主動轉(zhuǎn)向時與集中式驅(qū)動車輛前輪轉(zhuǎn)向無異，采用如圖2的車輛二自由度模型進(jìn)行前輪主動轉(zhuǎn)向時的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性分析。假設(shè)條件有忽略懸架變形所帶來的影響、忽略車輛空氣動力學(xué)及不考慮輪胎所受的縱向力對輪胎側(cè)偏特性的影響，將車輛簡化為單軌模型，其具有兩個自由度，分別為沿車身坐標(biāo)系y軸方向上的平動及繞車身坐標(biāo)系z軸方向的橫擺運(yùn)動。
圖2 車輛二自由度模型示意圖
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