控制与决策

作者：寇发荣,谢伟华,吕庚毅,宋阳阳

单位：西安科技大学 机械工程学院，西安 710054;西安科技大学 电气与控制工程学院，西安 710054,,西安科技大学 机械工程学院，西安 710054,,西安科技大学 机械工程学院，西安 710054,,西安科技大学 机械工程学院，西安 710054,

关键词：智能车辆;路径跟踪控制;轮胎侧向力估计;侧偏刚度修正;自适应预测函数控制;实车试验

基金：国家自然科学基金项目(51775426)；西安市科技计划项目(21XJZZ0039)；陕西省重点研发计划项目(2025CY-YBXM-093).

针对轮胎侧向力非线性变化导致车辆动力学模型失准, 进而影响路径跟踪性能的问题, 将变侧偏刚度参数引入预测函数控制框架, 提出一种自适应预测函数控制算法(APFC). 分析轮胎侧向力的非线性特性对轮胎侧偏刚度的影响, 建立基于平方根容积卡尔曼滤波的轮胎侧向力实时估计器, 设计一种考虑真实轮胎侧向力变化实时修改轮胎侧偏刚度的自适应调节策略. 利用Simulink和CarSim联合仿真实验和实车试验对所提出策略进行验证. 仿真结果表明: 在高/低附着双移线工况下, 横向位置偏差均方根值较模型预测控制(MPC)策略分别降低19.43%和31.67%; 在高附着大曲率工况下横向位置偏差均方根值较MPC控制策略降低37.89%. 实车试验结果表明: APFC控制策略较MPC控制策略平均计算时间缩短54.09%, 横向位置偏差均方根值较MPC控制策略降低38.23%.

来源：2026年第2期

《控制与决策》期刊编辑部

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