极限工况下车道保持系统的行驶稳定性研究.pdfVIP

上 海 理 Z-大 学 学报 第 37卷 第 2期 J．UniversityofShanghaiforScienceandTechnology Vo1．37 No．2 2015 文章编号 ：1007—6735(2015)02—0149—06 DOI：10．13255／j．cnki．jusst．2015．02．010 极限工况下车道保持系统的行驶稳定性研究 单岐杉 ， 孙 涛 (上海理工大学 机械工程学院，上海 200093) 摘要 ：车道保持控制系统可以辅助驾驶 员对车辆的操纵，避免其发生偏离车道、碰撞 障碍物等危险 情况 ，通常认为该系统工作在轮胎的线性 区段 ．然而，车道保持 中的关键控制变量 (方向偏差和侧向 偏差)与车辆稳定性关系密切 ，能够在极限工况下起到稳定车辆的作用．为此 ，设计了基于人工势场 法的车道保持控制算法，在线性车辆模型的基础上将线性轮胎模 型扩展为非线性轮胎模型．仿真结 果表明，当车辆受到突然的转向干扰时，车道保持控制算法在极 限工况下依然能使车辆有效跟踪 目 标路径，并且保持车辆的稳定性． 关键词 ：车道保持；行驶稳定；人工势场；非线性轮胎 中图分类号 ：TP391．9 文献标志码 ：A StabilityPotentialsofLanekeepingControlSystem at CriticalDrivingConditions DANLingshan， SUNTao (SchoolofMechanicalEngineering，UniversityofShanghaifo ScienceandTechnology，Shanghai200093．China) Abstract：A lanekeepingcontrolsystem intendstoaiddriverinordertoavoidsuchriskysituations aslanedepartureandobstaclecollision．Thelanekeepingcontrolsystem usuallyworksinthelinear areaofnormaltires．However，twokeycontrolvariablesoflanekeepingcontrol，i．e．，headingerror andlatera】error，havecloserelationshipwithvehiclestability．Thesuccessfulcontrolofthesetwo variablescan exerta stabilizing influence on vehicle yaw dynamics in criticalsituations．A lanekeepingalgorithm wasproposed basedOD theartificialpotentialfieldmethod，and then the lineartiresmodelswereextended tononlinearonesonthebasisofthe linearvehiclemode1．The simulation resultsdemonstrate thatunder the abruptdisturbance of steering，the lanekeeping algorithm enablesthevehiclefollow theplannedpathandprovidesastabilizinginfluenceonvehicle yaw motionevenatcriticaldrivingconditions． Keywords：lanekeeping；drivingstability；artificialpotentialfield；nonlineartire 收稿 日期 2O13— 12一O9 基金项 目 上海市科研创新重点资助项 目(12ZZ145) 第一作者 单岐杉 (1987一)，男 ，硕士研究生 ．研究方 向：车辆系统动力学