2.反馈型4WS系统
最早的反馈型4WS思想是由Okada等人提出的。他们的控制思想是后轮的反馈控制来确保质心侧偏角等于零,控制的规律可表达为:
(1.5)
其中, 、 分别为汽车前后轮的转角,且
该种控制规律是:车速非常低时,前后轮反相位转向,转角比为1。随着车速提高,后轮附加转角需要用横摆角速度反馈来补偿。这种用反馈控制方法是通过汽车的运行参数来实现,以此可以改变汽车侧向动力学的方程特征根,可以增强如侧向风等干扰的能力。现代的4WS控制方法都是根据此理论建立起来的。
另有一种全反馈型4WS系统。该系统不是通过机械装置与前后轮连接,而是通过线控由方向盘发出指令来控制前后轮转向。
前面提到的控制理论全面研究始于80年代初,早期都是根据线性动力学的方程假设,来设计控制器,该类控制器均属于前馈型4WS系统。控制目标是减小车辆质心侧偏角,能使稳态车辆质心侧偏角接近于零。
2四轮转向技术内外发展趋势
随着计算机技术及控制理论的不断发展,4WS系统中不断出现的一些先进的控制方法。如自适应控制、变结构控制、鲁棒控制等,最近几年,模糊控制、神经网络控制控制方法又出现了。研究领域由最初的线性到非线性领域过度,但是大都处于研究的初期阶段,还不成熟。四轮转向的研究趋势主要包括以下几个方面:
(1)应更加全面考虑汽车的动态特性和轮胎的瞬态特性变化。研究并建立多自由度的控制模型。利用更先进的控制理论及方法,对所建的模型进行分析使其转向响应快,大幅提高汽车的瞬态和稳态特性,使系统更加稳定可靠。
(2)应把更多的精力放在后轮转向机构的设计及改进上,减小转向机构的内摩擦及轮胎的磨损,提高转向操纵机构的轻便性,更符合阿克曼转角。
(3)进一步研究开发高精度、高灵敏度、高性能的传感器,一边更加正确的测量和监控汽车的运动状态。
(4)把“人车路”非线性闭环因素加入到四轮转向系统中来,以使模型更加符合实际。
(5)将ABS、TCS、4WD等其他主动安全技术与四轮转向技术结合起来,综合考虑其对汽车动力学特性的影响,这是长期的研究目标。
四轮转向技术国内外研究现状及发展趋势(2):http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_70066.html