Carsim与Simulink联合仿真的横摆稳定性控制——综合运用LQR、模糊PID及滑模控制以实现理想横摆角速度的跟踪与稳定

简介：
本研究探讨了将CarSim与Simulink结合进行车辆横摆稳定性控制仿真，通过融合LQR、模糊PID和滑模控制方法，旨在优化汽车在动态行驶过程中的横摆角速度响应与稳定性。 本段落探讨了Carsim与Simulink联合仿真的应用，并提出了一种基于LQR、模糊PID及滑模控制的横摆稳定性控制系统的设计方法。该系统旨在实现汽车理想的横摆角速度跟踪以及抑制质心侧偏角，以提高车辆稳定性。 文中采用线性二自由度车辆操纵特性模型作为控制目标，通过建立与汽车横摆力矩和状态偏差相关的动力学关系来构建整个控制系统架构。具体而言，在速度跟踪模块中采用了前馈加反馈的PID控制策略；在上层设计了三种不同的方案：第一种使用LQR方法进行决策以综合实现期望横摆角速度的追踪及质心侧偏角抑制，第二种则利用模糊PID控制算法，根据理想与实际横摆角速度之间的差异输出附加横摆力矩，第三种采用滑模控制技术来确定附加横摆力矩。 在下层部分，则通过基于规则和二次规划的方法对来自上层模块的总需求扭矩进行合理的分配。这种设计有效地实现了汽车稳定性控制的目标，并且文档详细、代码规范。