摘要：四轮独立转向，顾名思义是指四个车轮都可以实现独立转向，它采用阿克曼转向定理，可以保证所有车轮在转向时均绕同一瞬时中心转向，并且可以确保车辆的稳态质心侧偏角保持为零。横向运动控制是智能汽车运动控制的一部分，如今智能汽车研究范围广、热度高，因此本文将四轮独立转向技术和车辆横向运动控制相结合来进行研究。

针对四轮独立转向汽车横向运动控制方面的研究，分析四轮独立转向汽车横向运动控制研究的国内外研究现状。引入四轮独立转向技术，建立四轮独立转向二自由度动力学模型，并使用MATLAB/Simulink软件进行仿真分析。考虑到传统四轮转向汽车后轮转角相同带来的运动不协调问题，参考车辆转向时绕同一瞬时中心转向的Ackerman定理，求出独立四轮各自的转角，设计四轮独立转向控制器，利用仿真软件分析4WIS转向控制器的性能。此外，介绍车辆横向运动控制方法，设计横向运动控制器，利用仿真软件分析横向运动控制器的性能，并实现车辆路径跟踪。通过这些研究和设计，保证了汽车的低速灵活性和高速稳定性。结合四轮独立转向技术和横向运动控制的优势，确保降低驾驶员驾驶操作的难度，改善汽车的乘坐舒适性，同时使汽车行驶安全性能提高。

关键词：四轮独立转向  横向运动控制  控制器  仿真

目录

摘要

Abstract

1. 绪论-1

1.1 研究背景及意义-1

1.2 国内外现状研究-3

1.2.1 国内研究现状-3

1.2.2 国外研究现状-4

1.3 研究内容与方法-5

2. 四轮独立转向汽车研究-6

2.1 四轮独立转向介绍-6

2.2 建立4WIS二自由度动力学模型-7

2.2.1 轮胎坐标系的规定-7

2.2.2 4WIS二自由度动力学模型规定-8

2.3 4WIS二自由度动力学模型仿真分析-11

3. 四轮独立转向控制器设计-14

3.1 四轮独立转向控制器设计-14

3.2 四轮独立转向控制器仿真分析-16

4. 车辆横向运动控制研究-18

4.1 横向运动控制介绍-18

4.2 横向运动控制器设计-19

4.3 横向运动控制器仿真分析-21

5. 全文总结和展望-23

5.1 全文总结-23

5.2 研究展望-23

参考文献-24

致谢-26