四轮转向车辆车道保持与稳定性串级控制研究

"基于串级控制的四轮转向车辆稳定车道线保持" 文章深入探讨了四轮转向车辆在车道保持和稳定性控制方面的技术挑战，并提出了一个创新的串级控制策略。该策略结合了直接横摆力矩控制和车道线保持，以确保四轮转向车辆在行驶过程中的稳定性和精确的车道行驶。 首先，文章介绍了主控制器的设计，其主要目标是实现车道线保持控制。主控制器通过计算期望的前轮转角，以此作为副控制器的参考输入。通过对车辆的动态模型进行分析，主控制器能够确定合适的期望滑移角和期望横摆率，这两个参数对于车辆在车道内的准确行驶至关重要。 接着，副控制器专注于车辆的稳定性控制。它利用LQ（线性二次型）算法来计算补偿的后轮转角和横摆力矩，以抵消由主控制器产生的横摆效应，确保实际的滑移角和横摆率能够紧密跟踪期望值。这种设计使得车辆在保持车道的同时，还能保持良好的操控性能和稳定性。 文章进一步阐述，在副控制器的稳定控制基础上，主控制器能够更精准地执行车道线保持任务。这意味着车辆能够在各种路况下安全、稳定地行驶在车道内，提高了驾驶的安全性和舒适性。 实验结果证明了所提出的串级控制策略的有效性，车辆不仅能够准确地保持在车道内，而且其稳定性和操纵性能也得到了保障。关键词包括智能交通、稳定车道线保持、串级控制、四轮转向、模型预测控制以及线性二次型规划，这些都揭示了研究的核心技术和应用领域。 这项研究为四轮转向车辆的车道保持提供了理论依据和技术支持，对于智能交通系统的未来发展具有重要意义，特别是在自动驾驶和高级驾驶辅助系统（ADAS）等领域。通过优化的控制策略，可以提升车辆在复杂交通环境下的行驶安全性和行驶品质。