基于汽车行驶安全边界的EPS与ESP协调控制策略

来源：机械工程学报杂志2016年第6期北京时间：

作者：王其东, 王金波, 陈无畏, 黄鹤

单位：1. 合肥工业大学机械与汽车工程学院 合肥 230009; 2. 安徽理工大学机械工程学院 淮南 232001

摘要：汽车电动助力转向(Electric power steering, EPS)系统与电子稳定程序(Electronic stability program, ESP)对保证汽车具有良好的操纵稳定性和行驶安全性起到重要作用。针对汽车纵侧向动力学存在的耦合因素,提出一种基于汽车行驶安全边界的EPS与ESP协调控制策略。建立EPS模型,通过Luenberger观测器估计回正力矩,由回正力矩信息估计路面附着系数。根据车辆动力学特性确定由质心侧偏角和横摆角速度组成的行驶安全边界,根据确定的安全边界和转向盘转矩、横摆角速度等信息,基于带精英策略的非支配排序遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithm, NSGA-II)优化EPS与ESP的动态协调控制因子,确保获得优化参数的全局最优解。仿真与试验结果表明,采用基于行驶安全边界的EPS与ESP协调控制策略,改善了汽车的行驶稳定性,从而验证了所提出的控制策略的有效性。

关键词：EPS/ESP,车辆动力学特性,动态协调控制因子,行驶安全边界；

基金资助：国家自然科学基金(51175135,51375131,51205101,U1564201)和安徽省自然科学基金青年(1508085QE92)资助项目