摘要:目前汽车队列控制研究中对车辆轮胎力附着极限操纵工况考虑较少,相应的队列控制策略可能无法满足低附着、高速近距跟驰等极限工况下队列的安全稳定行驶。因此,本文针对探讨较多应用前景较好的协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control, CACC)汽车队列,研究轮胎力附着极限操纵工况下的CACC队列系统的非线性动力学特性,旨在为极限操纵工况下CACC汽车队列的控制策略设计提供理论依据。考虑轮胎力的非线性饱和特性,建立了队列-个体车辆一体化非线性动力学系统,基于控制增益参数空间分析研究了极限工况下队列的平衡点稳定性和头-尾弦稳定性特性。结果表明:极限工况下队列稳定性增益参数设计范围非常有限,在自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control, ACC)队列的基础上增加对领航车的跟驰控制变为CACC队列,会导致平衡点稳定性增益参数设计范围变小,但是可以大大增加头-尾弦稳定性的增益参数设计范围;极限工况下弦稳定性比平衡点稳定性的要求更为苛刻,弦稳定性的增益参数空间要显著小于平衡点稳定性的参数空间;与ACC队列相比,CACC队列对极限工况下车速、路面附着等变化在保持队列稳定性方面体现出了更强的适应能力和抗扰能力,具有显著优势。
文章目录
0引言
1 队列的非线性动力学模型
2 跟驰传递函数
3 平衡点稳定性
4 头-尾弦稳定性
5 结语