Hinterradgelenkbasierte dezentrale Regelung von Fahrzeugen mit Vierradlenkung

Um die seitlichen und gerichteten Eigenschaften von Fahrzeugen zu verbessern, schlägt dieses Papier einen neuartigen, hinterradgelenkbezogenen dezentralen Regelungsalgorithmus (RDC) für Fahrzeuge mit Vierradlenkung (4WS) vor. Basierend auf einem linearen Einspurfahrzeugmodell wird ein Prototyp des RDC-Algorithmus für lineare Bedingungen abgeleitet. Die lineare Analyse im Frequenzbereich zeigt, dass der RDC die Größe signifikant reduzieren und die Phasenverzögerung der Seitenabweichungsantwort erhöhen sowie die Bandbreite der Gierantwort in einem breiten Frequenzbereich vergrößern kann. Durch die Integration eines neuartigen gleitenden Modusreglers wird der RDC-Algorithmus weiter für nichtlineare Anwendungen erweitert. Die Analyse auf Basis eines nichtlinearen Modells zeigt, dass der RDC die Leistungsfähigkeit des geschlossenen Regelkreissystems (CL) in Anwesenheit von Unsicherheiten in den Systemparametern und den Rückmeldungen der Zustände garantieren kann. Zudem ist der RDC robust gegenüber willkürlichen seitlichen Störungen und kann garantieren, dass das Fahrzeug auf die Referenzgiergeschwindigkeit und null Seitenabweichung konvergiert. Simulationsergebnisse zeigen, dass der RDC die seitlichen und gerichteten Eigenschaften des Fahrzeugs im Vergleich zu vorherigen Regelungsmethoden erheblich verbessern kann. Eine hervorragende Robustheit gegenüber äußeren Störungen und Variationen in der Straßenreibung wird ebenfalls berichtet.