Jump to ContentJump to Main Navigation
Show Summary Details
More options …

at - Automatisierungstechnik

Methoden und Anwendungen der Steuerungs-, Regelungs- und Informationstechnik

[AT - Automation Technology: Methods and Applications of Control, Regulation, and Information Technology
]

Editor-in-Chief: Jumar, Ulrich


IMPACT FACTOR 2017: 0.503

CiteScore 2017: 0.47

SCImago Journal Rank (SJR) 2017: 0.212
Source Normalized Impact per Paper (SNIP) 2017: 0.546

Online
ISSN
2196-677X
See all formats and pricing
More options …
Volume 55, Issue 9

Issues

Ein neuartiger Ansatz zur Querdynamikregelung von Personenkraftwagen (A New Approach to Lateral Dynamics Control of Passenger Vehicles)

Sergiy Antonov / Achim Fehn / Andreas Kugi
Published Online: 2009-09-25 | DOI: https://doi.org/10.1524/auto.2007.55.9.488

Dieser Beitrag beschreibt einen neuen Zugang zur Querdynamikregelung von Personenkraftwagen. Um eine physikalisch interpretierbare Schnittstelle zu der untergeordneten Radregelung zu schaffen, wird das Giermoment um die Hochachse des Fahrzeuges als fiktive Stellgröße eingeführt. Es kann gezeigt werden, dass die Fahrzeugquergeschwindigkeit des nichtlinearen Einspurmodells einen flachen Ausgang des Systems repräsentiert. Das vorgeschlagene Konzept zur Querdynamikregelung basiert auf einer Zwei-Freiheitsgrad-Regelkreisstruktur mit einer flachheitsbasierten Steuerung der Fahrzeugquergeschwindigkeit und einer Stabilisierung des Trajektorienfehlersystems. Da mit diesem Regelungskonzept auch eine indirekte Regelung des Schwimmwinkels erreicht wird, bringt dieser Ansatz diverse Vorteile gegenüber der klassischen Gierratenregelung mit sich. Darüber hinaus wird die Parametrierung des Regelkreises durch den modellbasierten Entwurf deutlich erleichtert. Für die praktische Realisierung werden nur herkömmliche Mess- und Stellgrößen eines ESP®-Systems benötigt. Das Regelungskonzept wurde anhand von zahlreichen Simulationen mit einem detaillierten Fahrzeugmodell getestet.

This paper presents a new approach to the lateral dynamics control of passenger vehicles. In order to establish a physically meaningful interface to the subordinate wheel control system the yawing torque of the vehicle is introduced as a fictitious control input. It is shown that the lateral vehicle velocity of the nonlinear single track model serves as a flat output of the system. The proposed concept for the lateral dynamics control relies on a two degrees-of-freedom control structure with a flatness-based feedforward control of the lateral vehicle velocity and a stabilizing feedback control of the corresponding trajectory error system. Since the control concept indirectly corresponds to the control of the vehicle´s body side-slip angle, it brings along some advantages compared to the classical yaw rate control. Moreover, the model-based approach extremely simplifies the controller parametrization. For the practical implementation of this control scheme only the standard equipment of an ESP®-system is required. The proposed control concept has been tested by means of numerous simulation studies with a detailed vehicle model.

Keywords: vehicle dynamics control; differential flatness; reference tracking control; two degrees-of-freedom control; reference generation

About the article

Published Online: 2009-09-25

Published in Print: 2007-09-01


Citation Information: at – Automatisierungstechnik, Volume 55, Issue 9, Pages 488–496, ISSN (Print) 0178-2312, DOI: https://doi.org/10.1524/auto.2007.55.9.488.

Export Citation

Comments (0)

Please log in or register to comment.
Log in