極限条件下における4WID自律車両の軌道追跡と安定性制御の協調戦略

軌道追跡と安定性制御は自律車両の二つの重要な機能であり、特に極限条件下ではそれらの間に避けられない相互干渉が存在します。この課題に取り組むため、本論文は四輪独立駆動（4WID）自律車両のための新たな軌道追跡と安定性制御の協調戦略を提案します。モデル予測制御（MPC）理論に基づいて設計された適応型軌道追跡コントローラでは、タイヤのコーナリング剛性がリアルタイムで修正され、平方根キュバチュアカルマンフィルター（SCKF）によって推定された横力が活用されます。その後、滑りモード制御（SMC）に基づいて設計された車両安定性コントローラでは、タイヤ力の飽和制約およびヨー速度と横すべり角の相対的重みが考慮されています。さらに、正規化された安定性指標を持つ重み適応基準が定義され、軌道追跡と安定性制御の協調戦略を展開します。提案された手法の異なる極限条件に対する実現可能性と適応性は、ハードウェアインザループ（HIL）テストおよびCarSim-Simulink共同シミュレーションによって検証されました。最後に、提案手法の実現可能性を示す実験例が提示されます。