輪式車輛漂移動(dòng)力學(xué)
最近研究車輛動(dòng)力學(xué),想起以前看到的一個(gè)很有意思的論文,控制輪式車輛漂移。Toward Automated Vehicle Control Beyond the Stability Limits: Drifting Along a General Path
首先看一下漂移仿真的效果(還沒(méi)有加控制器,軌跡不受控)。

主要就是用到論文中的漂移動(dòng)力學(xué)公式

一般做底盤控制是要盡量避免車輛漂移,這種研究漂移控制的算是很小眾的方向。不過(guò)這樣可以很充分的討論車輛質(zhì)心航向、車身橫擺角以及車身側(cè)偏角之間的關(guān)系,因?yàn)槠茣r(shí)車身側(cè)偏角很大,不再將航向近似為橫擺角。漂移動(dòng)力學(xué)也是將車身航向和橫擺作為狀態(tài)量。

控制量也比較簡(jiǎn)單,依然是方向盤、油門和剎車。這里演示后輪驅(qū)動(dòng)車,采用后輪滑轉(zhuǎn)(即車輪轉(zhuǎn)速高過(guò)車速)的方式漂移。文章為了更好地控制,采用后軸兩輪分布式驅(qū)動(dòng),各有一個(gè)點(diǎn)擊控制一個(gè)后輪轉(zhuǎn)矩。
前輪轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向使得車輛有圓周運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),輪胎在路面上變形,路面提供側(cè)向力。這時(shí)只要后輪發(fā)出可以使后軸達(dá)到摩擦圓極限的縱向力,后軸就起滑開(kāi)始漂移。通過(guò)控制后輪的轉(zhuǎn)速就可以控制后輪與地面的相對(duì)運(yùn)動(dòng),就可以控制后軸摩擦力的方向(中學(xué)物理,摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)相反)。

接下來(lái)研究一下控制器,控制車輛的漂移。由于論文未給出具體軌跡數(shù)據(jù),現(xiàn)學(xué)現(xiàn)賣一點(diǎn)自然坐標(biāo)系的內(nèi)容,粗略還原如下。





