【摘 要】
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四轮转向（Four Wheel Steering，简称4WS）技术能够同时对汽车前轮转向和后轮转向进行控制，是一种在前轮转向基础上通过增加后轮转向使汽车获得更好转向性能和操纵动力学性能的控制
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四轮转向（Four Wheel Steering，简称4WS）技术能够同时对汽车前轮转向和后轮转向进行控制，是一种在前轮转向基础上通过增加后轮转向使汽车获得更好转向性能和操纵动力学性能的控制技术。与传统的前轮转向汽车相比，采用4WS技术的汽车可以根据当前状态下的汽车运行工况实时地对后轮转向进行控制，从而改善汽车的瞬态转向特性，并且增强了汽车的操纵稳定性。
在研究汽车动力学及控制的基础上，本文的主要研究内容有：
1.建立了包含车身纵向运动、侧向运动、横摆运动、侧倾运动以及车轮转动在内的8DOF汽车动力学模型，采用Dugoff公式建立非线性轮胎模型。
2.以MATLAB/Simulink软件为平台，建立8DOF汽车仿真模型，从瞬态响应特性和稳态响应特性两方面对仿真模型进行分析验证，为控制算法的研究提供正确可靠的汽车模型。
3.考虑到汽车运行状态之一的质心侧偏角在实际情况下难以用传感器测得，设计了线性状态观测器用以估计质心侧偏角。
4.针对汽车的非线性特性及模型参数摄动，运用滑模变结构控制原理，设计了横摆角速度和质心侧偏角联合控制器，同时控制前、后轮转向角。
5.将设计的控制系统应用于汽车模型，进行仿真研究。仿真结果表明，所设计的主动4WS联合滑模控制器可以有效提高汽车转向性能和操纵稳定性。
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