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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
当车辆在高速行驶时突然转向以躲避障碍物时，急剧转动方向盘可能会导致车辆失去稳定，从而发生侧滑、侧翻等危险情况。如果配备了稳定性控制系统，它可以通过向车辆施加横摆扭矩以降低车辆失稳的风险。
电动汽车根据驱动形式可分为：集中式驱动及分布式驱动。其中，后者具有底盘布置灵活、空间利用率高等优点，更为重要的是其各轮转矩独立可控，进而可以通过合理的分配各轮的转矩以调整车身位姿，在车辆有失稳风险时，抑制其失稳趋势，因此，分布式电驱动车辆是汽车电子稳定性控制系统的天然载体。在稳定性控制方面，分布式电驱动汽车通常采用分级控制结构，分别优化上层的横摆力矩需求和下层的扭矩分布。
底盘作为车辆的关键组成部分，是实现动力学控制的核心，在底盘集成度不断提高的趋势下，对于整车集成控制发展而言，探索稳定性控制及轨迹跟踪两者的协同控制具有深远影响。目前大部分研究均未考虑到稳定性控制与轨迹跟踪控制之间的协同，但是，该两者之间的协同又是极其重要的研究点，其不仅对于提升车辆的安全性具有重要意义，且是底盘高度集成所不可缺少的一环。
因此，本文将以分布式电驱动车辆作为研究对象，研究分布式智能车辆轨迹跟踪与稳定性多智能体协同控制。首先，采用分层架构设计了轨迹跟踪与稳定性的多智能体协同控制的框架，上层控制器基于博弈论解算得到在避障时同时兼顾轨迹跟踪精度及车辆的稳定性所需要施加的附加横摆力矩，下层控制器则完成对上层控制器解算得到的附加横摆力矩的跟踪控制。
[1. 分布式驱动车辆稳态转向特性分析]
如图1所示，对于前轮主动转向车辆而言，其等速行驶时，在前轮角阶跃输入下进入的稳态响应为等速圆周行驶状态，常用稳态横摆角速度与前轮转角之比来评价稳态响应，该比值称为稳态横摆角速度增益，也称为转向灵敏度，以符号
表示。
车辆处于转向稳态时，横摆角速度
为定值，此时
、
，代入车辆二自由度模型中，可得稳态横摆角速度增益表达式如下：
(1)
其中，L为前轴与后轴之间的距离；，称其为稳定性因数。
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