不确定条件下大型车辆侧翻演化机理和控制方法研究

The anti-roll control method is an engineering problem of complicated system for Heavy Duty Vehicles (HDVs) under the dynamic driving environment. The HDVs may easy to cause rollover accidents while the driving environment becomes uncertainty. This study will deal with these uncertainties involved in road transportation system by real vehicle and driving simulator experiment for rollover risk modelling considering human, vehicle, road ,and enviornment. The reliability menthod will introduced to quantify the vehicle rollover. The novel adaptive control method will be proposed for a class of chaotic systems with uncertain parameters. The anti-roll control method will be used to keep the HDV in safe. The research provides a new idea for vehicle rollover prediction and anti-roll conorl which is significance to the application of active safety products for HDVs.

车辆防侧翻控制是一个复杂的系统工程问题，行车环境随着时间和空间发生动态变化，由于不确定条件造成的模型输入参数产生的摄动现象，致使车辆出现混沌现象，极易造成车辆横向失稳，从而导致侧翻事故。本研究将针对大型车辆行驶过程中的不确定性问题，采用实车和模拟驾驶实验深入研究道路交通系统中人、车、路、环境等因素与车辆侧翻状态的动态耦合关系，建立复杂环境下车辆动力学模型探索侧翻事故的演化机理；通过混沌理论、可靠性理论等不确定性度量方法实现动力学的参数表征，将车辆侧翻动态变化趋势描述为定量的概率指标，实现侧翻状态的动态定量预测；研究模型参数摄动对车辆控制系统的作用过程，探索不确定性条件下的防侧翻混沌控制方法体系。研究成果可为车辆的防侧翻预测和控制提供了一种新思路，同时也为大型车辆安全辅助驾驶产品的自主研发提供良好的技术支撑。

项目研究针对大型车辆行驶过程中的各种不确定性问题，采用实车和模拟驾驶实验深入研究道路交通系统中人、车、路、环境等因素与车辆侧翻状态的动态耦合关系，研究了车路协同下大型车辆侧翻预测和主动控制方法。项目主要进行了三个方面的研究：（1）道路环境对大型车辆侧翻状态的作用机理；（2）基于不确定性度量方法的车辆侧翻动态预测模型研究；（3）模型参数摄动下的防侧翻控制方法研究。通过关键技术的突破，建立了复杂环境下车辆动力学模型探索侧翻事故的演化机理；通过可靠性方法等不确定性度量方法实现动力学的参数表征，将车辆侧翻动态变化趋势描述为定量的概率指标，实现侧翻状态的动态预测；运用模型预测控制方法建立不同危险概率等级下的侧翻控制方法，从而实现对量化的车辆侧翻状态进行控制。