考虑稳定性的4WD/4WS无人车路径跟踪控制策略研究

来源：计算机工程与应用杂志2024年第6期北京时间：

作者：向婧燕, 周奎, 付勇智, 许洋, 彭旭峰

单位：1.湖北汽车工业学院 汽车工程师学院,湖北 十堰 442000；2.湖北汽车工业学院 Sharing-X移动服务技术平台联合实验室,湖北 十堰 442000；3.湖北汽车工业学院 电气与信息工程学院,湖北 十堰 442000；4.湖北汽车工业学院 机械工程学院,湖北 十堰 442000

摘要：根据分布式四轮驱动/转向的无人车单轮独可控的特点，提出一种考虑稳定性的路径跟踪控制策略，以提升无人车在高速、低附着工况下的车辆稳定性：具体通过预瞄-跟随理论搭建路径跟踪控制器，实现对无人车规划路径的实时跟踪；并通过滑模控制理论对后轮转角和直接横摆力矩进行集成控制，考虑前后轴荷及路面附着系数实现转矩分配，提高车身稳定性。仿真结果表明：相对于未考虑稳定性的路径跟踪控制策略，考虑稳定性的路径跟踪策略在高速双移线工况下，平均横向跟踪误差下降5.2%，质心侧偏角峰值下降57.4%，横摆角速度峰值下降23%；在低附着山路工况下，平均横向跟踪误差下降9.1%，质心侧偏角峰值下降54.3%，横摆角速度峰值下降1.4%，车辆能够保持良好的跟踪能力和行驶稳定性。

关键词：无人车,路径跟踪,稳定性控制,横摆力矩,四轮转向