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分布式驅(qū)動(dòng)車(chē)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(lái)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(chē)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(guò)多轉(zhuǎn)向。在轉(zhuǎn)向過(guò)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(shí)，實(shí)際橫擺角速度小于期望橫擺角速度；轉(zhuǎn)向過(guò)程中實(shí)際轉(zhuǎn)向半徑小于期望轉(zhuǎn)向半徑為過(guò)多轉(zhuǎn)向，過(guò)多轉(zhuǎn)向時(shí)，實(shí)際橫擺角速度大于期望橫擺角速度；中性轉(zhuǎn)向時(shí)實(shí)際轉(zhuǎn)向半徑與期望轉(zhuǎn)向半徑相同，此時(shí)實(shí)際橫擺角速度等于期望橫擺角速度。

圖片

圖1  車(chē)輛轉(zhuǎn)向特性示意圖

下面將對(duì)不同轉(zhuǎn)向模式下的分布式驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性進(jìn)行逐一分析。

車(chē)輛在低速且無(wú)側(cè)偏時(shí)，行駛曲率表達(dá)式如下：

圖片(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(chē)輛橫擺角速度，u為車(chē)輛縱向行駛速度，ay為車(chē)輛橫向加速度。

1.1  前輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向

分布式驅(qū)動(dòng)車(chē)輛僅進(jìn)行前輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向時(shí)與集中式驅(qū)動(dòng)車(chē)輛前輪轉(zhuǎn)向無(wú)異，采用如圖2的車(chē)輛二自由度模型進(jìn)行前輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向時(shí)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(lái)的影響、忽略車(chē)輛空氣動(dòng)力學(xué)及不考慮輪胎所受的縱向力對(duì)輪胎側(cè)偏特性的影響，將車(chē)輛簡(jiǎn)化為單軌模型，其具有兩個(gè)自由度，分別為沿車(chē)身坐標(biāo)系y軸方向上的平動(dòng)及繞車(chē)身坐標(biāo)系z(mì)軸方向的橫擺運(yùn)動(dòng)。

圖片

圖2 車(chē)輛二自由度模型示意圖

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