基于MPC 的大型车辆防侧翻控制方法

来源：交通运输系统工程与信息杂志2015年第3期北京时间：

作者：贺宜，褚端峰，吴超仲，严新平

单位：1. 武汉理工大学智能交通系统研究中心，武汉430063； 2. 水路公路交通安全控制与装备教育部工程研究中心，武汉430063

摘要：大型车辆由于其具有重心位置较高、质量较大且轮距相对较窄等特点，比其他车辆更易发生侧翻事故.本文通过建立大型车辆三自由度动力学模型，采用LTR侧翻评价指标，对侧翻状态进行预测.进而基于模型预测控制（Model Prodictive Control，MPC）方法建立车辆防侧翻控制系统的状态空间方程，并以侧偏角和横摆角速度作为状态变量，通过差速制动方式对车辆施加横摆力矩以保持行车稳定性.通过Trucksim 与MATLAB/ Simulink 联合仿真实验，对该控制算法在典型工况下进行验证.结果表明，防侧翻控制系统能有效抑制车辆发生侧翻，保障行车安全，且侧翻控制的实时性和有效性满足要求.

关键词：智能交通,侧翻控制,模型预测控制,大型车辆,联合仿真

基金资助：国家自然科学基金资助（51105286）；中央高校基本科研业务费专项基金资助（2014-IV-137）；同济大学道路与交通工程教育部重点实验室开放基金资助（K201301）；车路协同与安全控制北京市重点实验室开放基金资助(KFJJ-201401).