机械工程学报

作者：周晨, 徐飞翔

单位：1. 中国矿业大学信息与控制工程学院 徐州 221100;2. 福建省移动机械绿色智能驱动与传动重点实验室 厦门 361021

关键词：四轮独立转向车辆,转向模式切换,轨迹规划,多目标优化,实车试验测试；

基金：国家自然科学基金(52105131)、中国博士后科学基金(2022M723389，2021M703502)和中央高校基本科研业务费(2021QN1053， 2022QN1054)资助项目。

为了提高四轮独立转向车辆多种转向模式切换过程中的舒适性、安全性和切换效率，提出一种车辆转向模式切换轨迹多目标优化方法。首先，构建四轮独立转向车辆动力学和运动学模型，并建立基于B样条曲线的车辆瞬时转向中心切换轨迹；其次，选取车辆转向模式切换过程中安全性、舒适性、切换效率等性能评价指标，构建多性能目标协同优化目标函数和约束条件，运用粒子群算法对转向模式切换轨迹进行优化，实现多性能目标协同的四轮独立转向车辆转向模式切换轨迹最优规划；最后，基于仿真和自主研制的整车试验测试平台，对所提出的四轮独立转向车辆转向模式切换轨迹优化方法进行验证。在前轮转向模式切换到后轮转向模式的仿真工况下，相比于切换目标已知的多目标和双目标优化方法，所提出的优化方法使得切换效率分别提升了20.73%、27.78%，安全性分别提升了6.67%、15.15%。仿真和试验结果表明所提出的转向模式切换轨迹优化方法能够有效提高四轮独立转向车辆在转向模式切换过程中的切换效率、舒适性和安全性。

来源：2024年第6期

《机械工程学报》期刊编辑部

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