Um controle de dinâmica direcional em malha fechada com direção ativa de reboque LQR para veículos pesados articulados

Para melhorar o desempenho direcional de veículos pesados articulados (VHP), um modelo de motorista com três pontos de previsão e a estratégia de direção ativa de reboque (ATS) LQR são propostos e analisados usando simulação de dinâmica de motorista/veículo em malha fechada. Primeiramente, um modelo linear simplificado de três graus de liberdade (3-DOF) no plano de guinada para VHP é estabelecido e validado. Em segundo lugar, com base na estratégia de seguimento de previsão de múltiplos pontos, o erro médio ponderado dos três pontos de previsão do trator é definido como o erro final de deslocamento lateral previsto. De acordo com a suposição de taxa de guinada constante e a predição de trajeto do VHP, e um modelo de motorista de três pontos de previsão foi configurado, seu desempenho de seguimento de trajetória é verificado. Em terceiro lugar, em vez de usar a ideia de minimização, um controlador regulador quadrático linear (LQR) é proposto com base no modelo linear de 3-DOF no plano de guinada do VHP para fazer com que as variáveis de controle continuem seguindo as respostas desejadas. Através de simulações conjuntas usando MATLAB/Simulink e TruckSim, a eficácia do modelo de motorista integrado, do modelo de motorista de três pontos de previsão e dos métodos de controle modelo de motorista de três pontos de previsão + LQR ATS na melhoria do desempenho de orientação do veículo foram comparados e analisados por meio de simulações de dinâmica de motorista/veículo em malha fechada. A significativa eficácia do método proposto em melhorar a manobrabilidade e a estabilidade é verificada através de testes de rastreamento de trajetória de 360° em baixa velocidade e simulações de manobra de mudança de faixa dupla em alta velocidade. Finalmente, uma plataforma de hardware em malha (HIL) é utilizada para verificar ainda mais a eficácia da estratégia projetada.