近年来，由于交通中各种事故案件不断频繁发生，人们越来越担心未来我国道路交通车辆的安全水平。其中，提高道路车辆稳定性技术能力和提高道路交通车辆安全综合有效能力的作用显得尤为突出和重要。

1车辆稳定性的概念。

当车辆高速行驶且速度变化过快时，或当驾驶员在此紧急避让条件下手动操作车辆且无法进行紧急避让处理时，快速转动左右方向盘将导致驾驶员的车辆立即左右滑动，甚至翻车。当车速相对过快时，不容易被机动车驾驶员准确有效地控制，容易发生转向侧滑、甩尾失控、失控侧翻等失控事故，这无疑会间接导致车辆行驶的不稳定。因此，对汽车发动机车身稳定性和方向性自动控制装置的研究应运而生，称为汽车方向稳定性和控制系统。车辆制动稳定性自动控制系统的主要原理是通过自动控制，减少驾驶员实际行驶状态值与理想行驶期望值之间的相对差值，从而试图实现或确保驾驶员始终能够在整个受控车辆中保持其安全性和稳定性，具体来说，简单地说，自动控制是当驾驶员实际作出的一些驾驶操作值与驾驶员车辆当前实际驾驶的实际操作状态的预期值之间仍然存在相对偏差时，减少实际驾驶员实际作出的一些驾驶操作值的偏差。例如，驾驶员的车辆在一些路况相对较差、曲线半径相对较小的狭窄道路区域低速行驶，当车辆进入正常低速行驶状态时，就会出现车辆当前的真实行驶状态。车辆的实际运行状态与驾驶员的实际驾驶状态或驾驶员的实际驾驶状态与预期驾驶状态之间可能存在较大偏差。车辆转弯时可能特别容易出现转弯过度或转弯不足等现象，此时，我们的车辆自动控制系统首先能够及时、自动的立即纠正驾驶员当前的正常操作和驾驶动作状态，使整车控制系统处于合理、稳定的运行和控制状态；另一个目的是逐步使人驾驶的整个车辆系统恢复或恢复到合理、正常、稳定的运行和控制状态。

2车辆稳定系统控制目标。

目前，有关车辆运动稳定性及其控制原理的研究主要集中在控制算法的设计和研究上。根据运动控制研究目标范围的大小，也可大致分为以下三类：以滑动速率、横轴摆角速度、质心偏航角和滚转运动为控制目标。

2.1横摆角速度和质心侧偏角为参考目标。

横摆角速度的计算是以车辆的z轴为实际车辆坐标系图中的中心旋转轴，在实际车辆的制动状态和左右转向状态的过程图中表示车辆的实际状态，并综合考虑和确定横摆角速度系数的方法：

1）可以通过横直摆角速度感应器来直接测得；

2）通过多种感应器的融合来确定。

由于实际偏航角速度传感器本身的整体研发和成本要求较高，现阶段在世界大多数主流车型上还应用，主流车型上应用这一点还远远看不到，因此，国内大多数研究领域的相关问题研究人员主要通过对各种传感器数据的融合处理，间接计算并获得实际偏航的实际角速度。基于上述传感器数据进行融合后，可以快速实现对实际偏航角速度值的近似估计，具体算法是结合车辆运动学模型和空气动力学模型对实际偏航角速度的近似估计。通过运动学模型得到的车辆真实横摆角速度的近似估计方法是：在车辆通过多个传感器获得的传感器获得并感知信号值后，综合考虑每个传感器的传感器获得的信号值；并计算实际车辆实际偏航角速度的近似估计值；然而，在实际的车辆动力学模型计算和分析模型下，由于其主要目的是估计整车模型获得的参数和通过估计车辆轮胎模型参数获得的参数信息，并且模型计算还要求通过计算模型参数获得的数据具有更高的精度，当难以通过估计整车模型信息的不准确值和计算模型参数信息来准确、快速地获得模型数据时，快速估计获得更准确数据所需的车辆轮胎横摆振幅和角速度的难度自然会变得越来越困难。

对质心侧偏角的估计主要有：

1）通过观测器直接测得；

2）动力学估计方法；

3）运动学估计方法。

在质心侧由观测者测得的偏转角与同侧偏航角的速度值非常相似，乘法成本相对较小，不易推广。估算运动学模型的常用统计方法之一是使用传感器整合并计算物体的横向加速度信号和惯性传感器信号，例如物体上横向摆轴的角速度差信号，以获得物体中心方向上的横向摆轴偏转角大量动力学模型设计中力学理论的核心内容仍应是实现车辆横向或纵向静态估值的快速准确估计和测量，具体而言，它应指对汽车轮胎纵向中心线上的传感器施加的纵向制动方向上的纵向力电位差和横向驱动力差的粗略估计。精确数值估算车轮纵向力势参数的常用研究方法一般分为以下两类。一种方法是直接使用半经验轮胎模型方法来估计轮胎的纵向力势。对于一些具有轮胎动态非稳态模型特点的力学研究方法，根据力学模型和物理模型，可以分别建立胎面弹簧等效截面的弹簧－阻尼器模型和弹簧－阻尼器等效截面的胎体模型。根据轮胎胎体力势与轮胎制动力矩之间的动态平衡，建立并计算了轮胎的力学和物理非稳态模型。另一种理论基本上是指根据车轮动力学模型对理论上获得的轮胎纵向力进行粗略估计。在建立车轮动力学模型的理论基础上，根据前轮制动力差、前后轮与制动踏板夹角差等实际数据，对车轮纵向力进行了粗略估算，并进行了推导和估算。

基于模型控制算法，车辆控制系统分别实现了主动控制车辆轮胎转向角分布和前后轮胎力场分布控制过程的动态集成和优化控制。采用约束预测控制模型，通过二次规划控制方法进行计算。优化后，在充分保证前后轮胎横径摆臂角速度稳定变化的前提下，可以分别快速求解主、副后轮的角系数和主、副前轮、后轮的角，减少了主动控制轮胎方向的侧滑现象，提高了汽车行驶的动态稳定性。为了确定车辆质心运动的横摇角速度值、横摆角速度值等物理量作为最基本的控制测量参数目标，采用观测器在现场动态观察车辆状态参数的变化，根据实变结构理论构造了系统参数，控制器结构采用滑膜控制算法设计，实现对车辆控制时质心运动的侧倾角和侧偏角变化的实时、准确的数值估计，并快速、定量地分析和判断车辆的行驶速度或明显偏离原车原始行驶路线的车辆的轨迹变化，通过控制器结构实现对原车参数的快速、准确的计算和控制。该系统的方法还首次实现了控制参考值的计算和确定过程与车辆实际运行参数和控制参数的设置和控制过程的有机分离。上层控制器可以直接计算和确定控制参考值，下层控制器可以自动实现对系统过程中控制力矩矢量参数自由分布的自动控制，简化了整个控制系统运行中涉及的各个操作过程控制的复杂工作和过程，便于对整个车辆系统的过程控制进行远程实时在线控制。在二自由度模型的支持下，基本参数可以自动、连续地计算并获得最接近理想值的车辆横向和纵向摆动角速度比以及质心的侧倾偏转角。通过车辆主动转向控制器，车辆的实际边缘值和车辆与实际车辆之间最接近理想值的各种小几何偏差等直接值也可以作为实时控制信号自动输入，精确调整各种车辆状态参数。在现代工业车辆静态稳定性测量和稳定性控制的整个应用过程系统中，将横摆角速度计和质心横摇偏转器作为另一种稳定性控制理论的新目标，也是在汽车行业首次成功地将其引入并广泛应用于现代车辆稳定性理论研究系统的过程，也是目前国内汽车行业重点应用的一种较为系统、全面、成熟、稳定、可行的汽车静态控制新理论方法。

2.2侧倾运动为参考目标。

在综合研究了国内外大量专业文献后了解到，考虑到车身侧倾是控制车身运动速度、主控参考系数量、车身横向侧倾角度、车身侧倾角度和车身侧倾角度的三个因素，车身的横向加速度和横向载荷的相对转移也可能导致车身纵向滚动的比例相对较大。建立了基于车辆8个独立自由度的车辆模型，该模型主要基于侧倾过程控制系数，应满足参考系数值。当超过模型预设和计算的参考系数值时，控制车辆侧倾趋势的加速度，以确保在整个车辆系统的侧倾控制过程中，模型系统的控制相对稳定。弹簧滚动角度的刚度系数用于确定弹簧滚动角度系数的值。当弹簧滚动角的实际刚度值远远超过预设值时，通过弹簧动刚度调节装置，改变原弹簧模型的弹簧刚度值，或改变横向稳定杆和螺栓连接的螺纹直径系数，从而使改变弹簧滚动值的动刚度系数恢复到弹簧的原始预期设计刚度值。基本参数，以便更有效地实现在某些复杂车辆和复杂车辆路面的工况下，系统能够获得要在复杂车辆路面上耦合和测量的各种车辆侧倾的运动速度和运动状态变化，能够快速、自动地测量并获得准确的联合状态估计，从而能够快速、及时地获得响应结果，设计人员基于各种复杂车辆路面的垂直切向运动和复杂车辆横向耦合动力特性参数的变化，实现并开发了这套完整的双非线性状态观测器算法，可以实现快速响应，并能有效地实现在各种复杂车辆道路条件下，在联合状态激励条件下，对各种复杂车辆系统的簧载质量状态以及各种系统的侧倾和运动状态进行高精度的自动和联合状态估计，在联合状态观测器系统的有效联合作用状态下，可同时实现对各种复杂车辆状态和车辆系统侧频率状态的精确实时状态观测能力和测量精度，并可获得准确的实时值。

3结论

综上所述，车辆稳定性技术系统在保护车辆的安全性和可靠性方面也起着关键作用。学者们需要从各个重要的技术方向不断研究和总结现有的车辆稳定性指标，以便于未来的进一步研究。1） 现阶段，国内对车辆稳定性系统理论与技术的研究水平仍处于快速发展时期，与国外的研究还存在较大差距。2） 车辆稳定性与控制问题不仅需要熟悉各种传统的控制方法，而且算法与其他传统控制方法的深度融合是一个研究趋势。3）对于多个控制变量之间的耦合，还可以考虑建立多模型，分别对多变量进行分析，最后利用加权函数对模型进行整体分析。

参考文献

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