分布式驱动车辆轨迹跟踪与稳定性多智能体协同控制研究

2025-03-19 08:55:44· 来源：智能运载装备研究所作者：杜志彬

车辆二自由度模型如下所示：

(3)

将上式改写为状态方程，具体如下：

(4)由稳态转向特性可得，

(5)

(6)

其中，，，结合式(5)，前轮转角与行驶曲率之间有如下关系，

(7)

（1）中性转向

时，，此时车身横摆角速度与前轮转角的比值具有线性关系，这种情况为中性转向。

（2）不足转向

时，相较于中性转向时小，此时车辆为不足转向，且随着值的变大，不足转向的程度也越大。

（3）过多转向

时，相较于中性转向时大，此时车辆为过多转向，且随着值的变小，过多转向的程度也越大。

1.2 纯差动转向

考虑如下图3所示的纯差动转向情况：

图3 纯差动转向车辆受力分析示意图

与上一小节中二自由度模型推导假设相同，推导可得如下车辆二自由度模型：

(8)其中，为附加横摆力矩。将上式改写为状态方程，具体如下：

(9)令、为零，代入式(9)求其系统状态稳态值与控制量之间的关系得：

(10)

其中，。

结合式(10)，可得控制量与车辆行驶轨迹曲率之间的关系，

(11)

根据式(7)及(11)，可知纯差动转向时的稳态转向特性与前轮主动转向时的稳态转向特性类似。

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