基于轮胎力最优分配的车辆底盘集成控制系统研究

为进一步提高车辆动力学综合性能，对驱动、制动、转向以及悬架进行集成控制已成车辆底盘技术的最新趋势。针对底盘集成控制的两个关键问题，即避免相互冲突并实现有机协调，本项目将基于车辆系统动力学及先进控制理论，从纵向、侧向和垂向轮胎与车辆动力学的耦合关系出发，研究底盘控制的全局协调与集成机理。以前的研究结果表明，具有强非线性的轮胎是处理问题的难点，而车辆运动控制力又正是来自轮胎。为此，本课题拟在控制系统设计方法上展开突破性研究，将系统分为稳定控制和轮胎力最优分配两部分：首先在稳定控制部分运用鲁棒等先进控制理论，充分考虑不确定因素及测量误差的影响；然后采用非线性优化方法，将稳定力合理最优地分配到被看作执行器的四个轮胎上。通过转向、驱动/制动及悬架控制的有机协调，实现主动安全性、操纵稳定性、行驶平顺性及控制能量需求等目标的最优组合。本项目研究对车辆底盘集成控制系统的设计与开发具有重要的理论和实际意义。