基于V2V通信的車輛穩(wěn)定預覽控制器設計

介紹了基于車-車（V2V）通信的車輛穩(wěn)定性預覽控制器的設計方法。采用V2V通信技術，能使后方車輛獲得前方車輛的駕駛員轉(zhuǎn)向輸入信息，從而進行預覽控制。采用線性二次（LQ）預覽方法進行性能控制的微小準確調(diào)整；采用V2V通信方式獲得道路圖，解決了傳統(tǒng)主動控制懸架系統(tǒng)中傳感器昂貴以及信息不準確的問題；采用1/4車輛模型進行主動懸架的預覽控制器設計，可進行速度變化過程中的側(cè)傾控制。在數(shù)據(jù)采集上，采用基于位置的采樣，獲得實際情況下的車輛間距離信息數(shù)據(jù)；利用基于位置的采樣數(shù)據(jù)，通過線性插值法重新采樣，從而獲得基于時間的預覽數(shù)據(jù)。對于控制器的設計，使用描述橫擺和側(cè)傾運動的線性車輛模型。

為了驗證所提出的方法，采用CarSim中的車輛模型進行了3種類型的模擬仿真：帶有駕駛員的閉環(huán)轉(zhuǎn)向模型、帶有魚鉤動作的開環(huán)轉(zhuǎn)向模型和在數(shù)據(jù)包有丟失情況下基于距離的插值模型。其中，前兩種模擬使用小型SUV模型，在Matlab/Simulink與CarSim軟件聯(lián)合仿真的基礎上進行模擬，線性二次型調(diào)節(jié)器（LQR）和LQ預覽控制器在Matlab/Simulink中實現(xiàn)。從聯(lián)合仿真結(jié)果可以看出，在車速隨時間變化的條件下，所提出的具有穩(wěn)定性的V2V通信預覽控制器在對于車輛側(cè)傾穩(wěn)定性、側(cè)向穩(wěn)定性和防傾翻方面是有效的。

刊名：IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems（英）

刊期：2017年第6期

作者：Seongjin Yim et al

編譯：秦龍