2004 Fiscal Year Annual Research Report
四輪独立アクティブ操舵システムのユニバーサルデザイン
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16560209
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
西原 修 京都大学, 情報学研究科, 助教授 (00218182)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
熊本 博光 京都大学, 情報学研究科, 教授 (10109019)
平岡 敏洋 京都大学, 情報学研究科, 助手 (30311749)
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| Keywords | 四輪独立操舵 / アクティブ操舵 / ヨーモーメント制御 / Minimax最適化 / 凸計画問題 / 黄金分割法 / 横滑り零化制御 / 耐故障性 |
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| Research Abstract |
本年度の計画により,四輪独立アクティブ操舵車両のモデル化を行い,制駆動力配分の統合について理論的に検討した.制御系は二層構造として設計しており,上位レベルは目標運動に必要なコーナリングフォースとヨーモーメントを与えて,下位レベルは,これらの値について最適な舵角と制駆動力を決定する.基本的な関係として,横力と制駆動力の配分によりタイヤ負荷の最大値を最小化するMinimax最適化が凸計画問題に帰着されることを確認した.これにより,前輪独立操舵については二分探索法,四輪独立操舵については,二分探索法と黄金分割法によって横力と制駆動力の最適配分を実現させることができる.導出した配分アルゴリズムを下位レベルとして,既発表の四輪アクティブ操舵による横滑り零化制御と組合せてシミュレーションを実施した.CarSimは市販の車両シミュレーションソフトであり,タイヤのスリップ率制御により,所定の制駆動力を生じさせる機能を有する.CarSimにSimulinkで記述した配分アルゴリズムのブロックなどを追加することでシミュレーションが可能となった.全般的には,旋回時に輪荷重が低くなりやすい内側車輪で横力・制駆動力配分が減少して,限界走行時の操縦安定性向上への寄与が確かめられた.
基本性能の確認に引き続き,制駆動力配分との統合を前提としながらアクティブ操舵システムとしての耐故障性について検討した.具体的には,一部の操舵アクチュエータが故障した緊急時に,残存する操舵アクチュエータや制駆動力配分により車体の向きを変え,安全に減速させるなどの機瀧である.一部の駆動アクチュエータが故障した場合を含めて残存機能による車両運動制御性能をシミュレーションにより実験的に検証した.
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