Udhibiti jumuishi wa uthabiti wa yaw na roll (Yaw-Roll Integrated Control, YRIC) ni mkakati wa udhibiti wa mienendo ya gari unaotathmini ndani ya upeo mmoja wa utabiri hatari ya kuteleza kwa upande na hatari ya kupinduka kwa gari la umeme lenye uendeshaji uliosambazwa; unaunganisha kwa tabaka uainishaji wa hali unaotegemea uwanda wa awamu, Udhibiti wa Kutabiri kwa Mfano (Model Predictive Control, MPC) na mgawanyo wa torati kati ya magurudumu manne. Katika utafiti, uthabiti wa yaw wa gari ulitathminiwa kwa uwanda wa awamu wa pembe ya kuteleza kwa upande–kasi ya mabadiliko ya pembe hiyo, yaani β–β̇; uthabiti wa roll ulitathminiwa kwa uwanda wa awamu wa pembe ya roll ya mwili–kasi ya mabadiliko ya pembe ya roll, yaani φ–φ̇. Badala ya kuangalia hali moja ya sasa pekee, mfumo wa udhibiti hutathmini kama njia za hali ndani ya upeo wa utabiri zitavuka mipaka ya uthabiti; kulingana na hilo huchagua mojawapo ya hali nne: bila uingiliaji, udhibiti wa yaw, udhibiti wa roll au udhibiti wa pamoja wa yaw-roll.

Katika usimulizi shirikishi wa MATLAB/Simulink2021b na CarSim2020, YRIC ilipunguza, ikilinganishwa na DYC, pembe ya kilele ya kuteleza kwa upande kwa %46,7, %50 na %68,2 mtawalia katika ujanja wa kubadilisha njia mara mbili, usukani wa sinusoidal na fishhook; kasi ya kilele ya yaw ilipungua kwa %14,5, %17,6 na %17,1. Hata hivyo, matokeo haya yanahusu mazingira ya usimulizi pekee. Utafiti wa chanzo haukujumuisha kelele halisi za sensa, ucheleweshaji wa ishara wala makosa ya ukadiriaji wa hali katika modeli; algoriti ya udhibiti bado haijajaribiwa katika gari halisi au kidhibiti kilichopachikwa cha wakati halisi.

Tatizo ambalo utafiti unajaribu kutatua

Wakati wa kuingia kwenye kona kwa kasi kubwa au kufanya ujanja wa ghafla wa usukani, gari linaweza kukaribia aina mbili tofauti za kutokuwa thabiti kwa wakati mmoja. Ya kwanza ni mwelekeo wa kuteleza kwa upande au spin unaotokea wakati pembe ya kuteleza kwa upande na mwendo wa yaw vinapotoka nje ya udhibiti. Ya pili ni hatari ya roll/kupinduka inayotokana na mabadiliko makubwa ya mgawanyo wa mzigo wima kati ya magurudumu ya kulia na kushoto kutokana na kuongeza kasi kubwa ya upande, hali ambayo inaweza kufikia hatua ya magurudumu ya ndani kuinuka kutoka ardhini.

Katika magari ya umeme yenye uendeshaji uliosambazwa, uwezo wa kila gurudumu kuendeshwa na mota huru huruhusu kutengenezwa kwa momenti ya ziada ya yaw kwa kutofautisha torati za magurudumu ya kulia na kushoto. Hivyo, bila usukani wa ziada unaotumika kwa nguvu au aktueta tofauti ya uthabiti, hali ya mienendo ya mwili wa gari inaweza kubadilishwa kupitia tofauti za nguvu za kuvuta na za breki.

Mapengo matatu makuu katika fasihi

Utafiti wa chanzo unaangazia matatizo matatu katika mbinu zilizopo za udhibiti jumuishi zinazotegemea uwanda wa awamu. Kwanza, mbinu nyingi huanzisha udhibiti kwa kuangalia tu nukta moja ya hali ya sasa na hazitumii ipasavyo kutokuwa thabiti kunakokaribia ndani ya upeo wa utabiri. Pili, uzani wa MPC mara nyingi huchaguliwa kwa njia ya majaribio au kwa hisia. Tatu, uthabiti wa yaw na roll katika mbinu nyingi hutathminiwa kando na uamuzi wa pamoja haufanywi ndani ya muundo mmoja wa udhibiti wa kutabiri.

Mkakati wa udhibiti wa YRIC hufanyaje kazi?

YRIC hulinganisha njia za hali za yaw na roll ndani ya upeo wa utabiri na maeneo mawili tofauti ya uthabiti katika uwanda wa awamu; tabaka la uamuzi huchagua mojawapo ya hali nne za udhibiti kulingana na mchanganyiko wa hatari hizi mbili, MPC ya kiwango cha juu huhesabu nguvu za longitudinal zinazohitajika kwenye magurudumu, na mgawanyaji wa kiwango cha chini husambaza upya momenti ya ziada ya yaw inayotokana na nguvu hizi kwenda kwenye torati za magurudumu manne kwa kuzingatia matumizi ya mshiko wa tairi na mipaka ya mota.

Kwa nini uendeshaji uliosambazwa unafaa kwa mkakati huu?

Katika gari lenye uendeshaji uliosambazwa, magurudumu manne yanaweza kuendeshwa na mota huru za umeme. Kutofautisha nguvu za longitudinal za magurudumu ya kulia na kushoto hutengeneza momenti ya ziada ya yaw kuzunguka mhimili wima wa gari. YRIC hutumia sifa hii kupunguza hatari ya roll kwa kubadili kwa njia isiyo ya moja kwa moja mwendo wa yaw na kuongeza kasi ya upande.

Modeli ya gari yenye viwango vinne vya uhuru

Modeli yenye viwango vinne vya uhuru iliyotumiwa kubuni kidhibiti jumuishi inajumuisha mwendo wa longitudinal, mwendo wa upande, mwendo wa yaw na mwendo wa roll wa mwili kwa pamoja. Katika modeli, mwendo wima wa gari umepuuzwa, barabara imechukuliwa kuwa tambarare, tabia zisizo za mstari za suspension zimewakilishwa kwa ugumu na damping sawa za roll, drag ya aerodynamic imepuuzwa na ingizo la usukani limegeuzwa moja kwa moja kuwa pembe ya usukani wa gurudumu la mbele.

Modeli ya mota ndani ya gurudumu

Gari lilitumia modeli ya mota ya synchronous yenye sumaku ya kudumu iliyowekwa ndani ya gurudumu. Torati ya kilele ya mota ni 650 N·m, kasi ya kilele 1000 r/min, nguvu ya kawaida 25 kW, kasi ya kawaida 500 r/min, torati ya kawaida 480 N·m na nguvu ya kilele 30 kW. Kwa radiasi ya gurudumu ya 0,325 m, nguvu ya juu inayoruhusiwa ya kuendesha kwa kila mota ilikadiriwa kuwa 2000 N. Mchakato wa ubadilishaji wa sumakuumeme wa mota haukuundwa kivyake; mienendo ya mota ilikaribiwa kwa mfumo wa mwitikio wa mpangilio wa pili.

Mbinu ya uwanda wa awamu ina jukumu gani ndani ya YRIC?

Badala ya kufuatilia kizingiti cha kigezo kimoja pekee cha gari, mbinu ya uwanda wa awamu hutathmini hali pamoja na kasi yake ya mabadiliko ili kutenganisha njia thabiti na zisizo thabiti; katika YRIC, uwanda wa β–β̇ hutumiwa kuainisha uthabiti wa yaw, na uwanda wa φ–φ̇ hutumiwa kuainisha uthabiti wa roll.

Eneo la uthabiti wa yaw

Watafiti walijenga modeli isiyo ya mstari yenye viwango viwili vya uhuru kwa uchambuzi wa yaw na kukokotoa nguvu ya upande ya tairi kwa Pacejka Magic Formula. Katika uwanda wa awamu wa β–β̇, njia zinazokaribia nukta ya usawa huunda eneo thabiti.

Katika utafiti, eneo thabiti la yaw lilifafanuliwa kwa mbinu ya mistari miwili kwa kutokuwa sawa kufuatayo:

Mlinganyo (13): \( |\dot{\beta}+k_1\beta| \leq c_1 \)

Hapa β ni pembe ya kuteleza kwa upande ya gari, β̇ ni kasi ya mabadiliko ya pembe hiyo; k₁ na c₁ ni vigezo vya mpaka wa eneo thabiti.

Katika uchunguzi wa uwanda wa awamu iliripotiwa kuwa mgawo wa mshiko wa barabara μ una athari dhahiri kwa ukubwa wa eneo la uthabiti, huku athari za kasi ya longitudinal ya gari na pembe ya usukani wa gurudumu la mbele zikiwa ndogo kwa kulinganisha. Kwa hiyo, katika mpaka wa mwisho wa uthabiti wa yaw waandishi walitumia hasa athari ya μ.

Mlinganyo (14):

\( k_1=-12.78\mu^2+26.57\mu+3.18 \)

\( c_1=-0.39\mu^2+2.15\mu-0.08 \)

Eneo la uthabiti wa roll na LTR

Wakati wa kutathmini uthabiti wa roll, pembe ya roll ya mwili φ na kasi ya mabadiliko ya pembe ya roll φ̇ zilitathminiwa katika uwanda huo huo wa awamu. Uwiano wa uhamisho wa mzigo wa upande LTR (Lateral Load Transfer Ratio) ulitumika kama kiashiria cha kiasi cha hatari ya kupinduka kwa gari.

Mlinganyo (10): \( LTR=\frac{|F_{zl}-F_{zr}|}{F_{zl}+F_{zr}} \)

F_zl na F_zr zinawakilisha mizigo ya jumla ya wima ya matairi upande wa kushoto na kulia wa gari. Wakati LTR < 1, inachukuliwa kuwa magurudumu ya pande zote mbili yanaendelea kugusa barabara; kwenye mpaka wa LTR = 1, kuanza kwa kuinuka kwa gurudumu kunachukuliwa kuwa kumeanza.

Kwa kuwa mizigo ya wima ni vigumu kupimwa moja kwa moja, usemi wa takriban wa LTR ulitumiwa katika utafiti:

Mlinganyo (11): \( LTR=\frac{2h_s}{b_sg}|a_y+g\sin\varphi| \)

Mpaka wa umbo la almasi wa uwanda wa awamu wa roll

Waandishi waligundua kuwa mbinu rahisi ya mistari miwili inaweza kuingiza kimakosa baadhi ya njia zinazotawanyika kwenye eneo thabiti katika uwanda wa awamu wa roll, na badala yake wakatumia mpaka wa umbo la almasi. Eneo kwenye kuongeza kasi muhimu ya upande ni dogo kuliko eneo kwenye kuongeza kasi ya upande ya sifuri, na eneo hili lenye masharti makali zaidi lilichaguliwa kuwa mpaka wa udhibiti.

Mlinganyo (15): \( \frac{|\varphi|}{\varphi_{cr}}+\frac{|\dot{\varphi}|}{\dot{\varphi}_{cr}}\leq1 \)

Katika chanzo, pembe muhimu kabisa ya roll imetolewa kama 5,7°, kasi muhimu kabisa ya pembe ya roll kama 17,2°/s, na kipengele cha usalama cha 0,5 kimetumika kwenye mipaka ya udhibiti.

Tabaka la uamuzi: hali nne za udhibiti

Upande wa kushoto wa mpaka wa uwanda wa awamu wa yaw umefafanuliwa kama YI (Yaw Index), na upande wa kushoto wa mpaka wa uwanda wa awamu wa roll kama RI (Roll Index). Kwa yaw, YI ≤ c₁; kwa roll, RI ≤ 1 ni vigezo vya hali thabiti.

Uzani wa udhibiti umetolewa kwenye chanzo kama W_β = 0,2, W_ω = 20 na 10⁻⁴ kwa uzani wa nguvu ya longitudinal ya kila gurudumu. Uzani wa roll unategemea LTR katika mfumo wa \(W_{LTR}=|LTR-0.6|/0.2\). Kwa hiyo, hatari ya roll inapobadilika, kipaumbele cha roll katika kazi ya gharama ya MPC hubadilika pia.

Kazi ya gharama ya MPC

Lengo la MPC ya kiwango cha juu ni kupunguza kwa pamoja, ndani ya upeo wa utabiri, tofauti kati ya matokeo halisi ya udhibiti na thamani lengwa pamoja na juhudi ya udhibiti:

Mlinganyo (23): \( J=\sum_{i=1}^{p}\|\lambda_{yi}(y(k+i|k)-y_d(k+i))\|^2+\sum_{i=1}^{m}\|\lambda_{ui}u(k+i-1)\|^2 \)

Hapa p ni upeo wa utabiri, m ni upeo wa udhibiti, y ni matokeo ya udhibiti, y_d ni thamani lengwa; λ_yi na λ_ui ni uzani wa hali na ingizo la udhibiti. Katika chanzo, pembe lengwa ya kuteleza kwa upande β_d = 0 na LTR lengwa = 0 zilichaguliwa.

Kwa nini mgawanyo wa torati wa kiwango cha chini ni uboreshaji tofauti?

Nguvu za magurudumu manne zinazohesabiwa na MPC ya kiwango cha juu hazitumwi moja kwa moja kwa mota. Kwanza, momenti ya ziada ya yaw inayohitajika ΔM_tar huhesabiwa kutoka kwa nguvu hizi. Kisha mgawanyaji wa kiwango cha chini huboresha tena nguvu kati ya magurudumu manne huku akihifadhi ombi lilelile la jumla la nguvu ya longitudinal na sharti lilelile la ΔM_tar.

Uwiano wa matumizi ya mshiko kwa gurudumu moja:

Mlinganyo (25): \( \eta_i=\frac{\sqrt{F_{xij}^2+F_{yij}^2}}{\mu F_{zij}} \)

Kidhibiti cha kiwango cha chini, kikizingatia kuwa mota za ndani ya gurudumu huzalisha hasa nguvu ya longitudinal, hutumia lengo lililorahisishwa lifuatalo:

Mlinganyo (27): \( \min J=\min\sum_{i=1}^{4}\frac{F_{xij}^2}{(\mu F_{zij})^2} \)

Zaidi ya hayo, nguvu ya longitudinal ya kila gurudumu lazima iwe ndogo kuliko nguvu ya mshiko inayoweza kutolewa na barabara au nguvu ya juu ya mota:

Mlinganyo (29): \( F_{xij}\leq\min(\mu F_{zij},F_{dmax}) \)

Tabaka hili linalenga kuzuia tairi moja kutumia uwezo mwingi wa mshiko kuliko inavyohitajika wakati likitekeleza ombi lilelile la nguvu na momenti ya yaw katika kiwango cha gari.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Usanidi wa usimulizi na MPC

Muda wa hesabu wa 2,3–4,8 ms dhidi ya muda wa sampuli wa 1 ms unaonyesha kuwa utekelezaji wa sasa wa MATLAB/Simulink hautimizi mahitaji ya matumizi yaliyopachikwa ya wakati halisi. Waandishi wanaelezea toleo hili kama usimulizi wa nje ya mtandao kwa uthibitishaji wa kimetodolojia.

Kwa nini ulinganisho ulifanywa na DYC?

Kidhibiti cha kulinganisha cha DYC hutumia mfumo uleule wa MPC, vizuizi vilevile na mbinu ileile ya mgawanyo wa kiwango cha chini kama YRIC; hata hivyo, uzani wa kazi ya gharama unaohusiana na roll umewekwa kuwa sifuri. Kwa hiyo, ulinganisho huu unachunguza kwa njia ya moja kwa moja zaidi mchango wa kuongeza lengo la roll kwenye udhibiti wa yaw.

Ujanja wa kubadilisha njia mara mbili

Katika usimulizi mkuu wa kubadilisha njia mara mbili, kasi iliwekwa kuwa 80 km/h na mgawo wa mshiko wa barabara μ = 0,6. Katika gari lisilodhibitiwa, pembe ya kilele ya kuteleza kwa upande ilikuwa 4°, katika DYC 1,5° na katika YRIC 0,8°. YRIC ilipunguza pembe ya kilele ya kuteleza kwa upande kwa %46,7 ikilinganishwa na DYC. Kasi ya kilele ya yaw ilikuwa 28,1°/s bila udhibiti, 16,5°/s katika DYC na 14,1°/s katika YRIC; upunguzaji wa YRIC dhidi ya DYC ulikuwa %14,5.

Katika njia za uwanda wa awamu chini ya YRIC, hali za yaw na roll zilibaki ndani ya mipaka ya uthabiti; LTR ilikaribia 1 bila udhibiti lakini ilipungua kwa YRIC. Torati za magurudumu hazikuvuka kikomo cha torati ya kilele ya mota.

Katika ujanja huu, uliokubaliwa kuwa hali ngumu zaidi ya uendeshaji, mkengeuko wa RMS wa usawa wa nguvu ya jumla ya longitudinal ulikuwa 17,63 N, na mkengeuko wa RMS wa usawa wa momenti ya ziada ya yaw ulikuwa 11,52 N·m.

Ujanja wa usukani wa sinusoidal

Katika ingizo la usukani wa sinusoidal, kasi ya gari ilikuwa 80 km/h, kipindi cha ingizo la usukani 2 s na amplitudo 150°. Pembe ya kilele ya kuteleza kwa upande bila udhibiti ilikuwa 2,9°, thamani ya DYC 1,4°, na thamani ya YRIC 0,7°. YRIC ilitoa upunguzaji wa %50 dhidi ya DYC. Kasi ya kilele ya yaw ilikuwa 19,4°/s, 15,3°/s na 12,6°/s mtawalia; upunguzaji wa YRIC dhidi ya DYC uliripotiwa kuwa %17,6.

Ujanja wa Fishhook

Katika hali ya fishhook inayolazimisha mwelekeo wa kupinduka kwa ingizo kubwa na la ghafla la usukani, pembe ya kilele ya kuteleza kwa upande bila udhibiti ilikuwa 5,5°, thamani ya DYC 2,2°, na thamani ya YRIC 0,7°. YRIC ilipunguza pembe ya kilele ya kuteleza kwa upande kwa %68,2 dhidi ya DYC. Kasi ya kilele ya yaw ilikuwa 21,8°/s bila udhibiti, 16,4°/s katika DYC na 13,6°/s katika YRIC; upunguzaji wa YRIC dhidi ya DYC ulikuwa %17,1. Chini ya YRIC, LTR pia ilipunguzwa kwa kiasi kikubwa na torati za mota zote nne zilibaki chini ya kikomo cha torati ya kilele.

Ulinganisho kamili wa hali nne za kasi/mshiko

Katika sehemu ya kubadilisha njia mara mbili, hali nne za kawaida za majaribio zilifafanuliwa: Hali 1 = 60 km/h, μ = 0,6; Hali 2 = 60 km/h, μ = 0,85; Hali 3 = 80 km/h, μ = 0,6; Hali 4 = 80 km/h, μ = 0,85. Katika seli zilizo hapa chini, mpangilio wa thamani ni bila udhibiti / DYC / YRIC.

Jedwali hili pia linaonyesha jambo muhimu: YRIC haipunguzi kila kipimo kimoja na kila hali ya hatari ndogo hadi thamani iliyo chini kuliko DYC. Kwa mfano, katika baadhi ya hali za kasi ya chini, RMS ya pembe ya kuteleza kwa upande ya DYC ni ndogo zaidi. Kusudi la kubuni YRIC si kupunguza kabisa kipimo kimoja cha yaw, bali kudhibiti kwa pamoja hatari za yaw na roll. Kwa hiyo, tathmini haipaswi kupunguzwa hadi thamani moja ya RMS pekee.

Je, YRIC imethibitishwa kwenye gari halisi?

Hapana. YRIC imethibitishwa tu katika usimulizi shirikishi wa MATLAB/Simulink2021b–CarSim2020; utafiti wa chanzo hauripoti jaribio la gari halisi, uthibitishaji wa Hardware-in-the-Loop, ucheleweshaji halisi wa sensa au utekelezaji wa udhibiti uliopachikwa wa wakati halisi.

Kizuizi muhimu cha wakati halisi

Modeli ya muda wa diskriti ya MPC iliundwa kufanya kazi kwa hatua ya 1 ms. Hata hivyo, katika utekelezaji wa MATLAB/Simulink muda wa wastani wa hesabu ulikuwa takriban 2,3 ms na muda mbaya zaidi 4,8 ms. Kwa hiyo, utekelezaji wa hesabu uliotumiwa hauwezi kufikia kwa wakati halisi kipindi cha sampuli cha 1 ms kilicholengwa katika chanzo. Waandishi pia wameelezea hatua hii ya utafiti kama uthibitishaji wa kimetodolojia wa nje ya mtandao.

Maelezo ya hali yalichukuliwa kuwa kamili

Katika uthibitishaji wa CarSim, vigezo muhimu kama pembe ya kuteleza kwa upande, kasi ya mabadiliko ya pembe hiyo na mgawo wa mshiko wa barabara vilichukuliwa moja kwa moja kutoka mazingira ya usimulizi na kudhaniwa kujulikana kikamilifu. Kelele ya sensa, ucheleweshaji wa ishara au kosa la ukadiriaji wa hali havikuundwa katika modeli. Katika gari halisi, ukubwa huu lazima ukadiriwe kwa muunganisho wa sensa au algoriti za waangalizi, na kosa la ukadiriaji linaweza kuathiri utendaji wa udhibiti.

Hitimisho zinazoungwa mkono na utafiti

• Tathmini ya yaw na roll inayotegemea uwanda wa awamu iliweza kuunganishwa katika mfumo mmoja wa uamuzi.
• Kwa kutumia njia za hali ndani ya upeo wa utabiri, hali ya udhibiti inaweza kuchaguliwa kabla ya kutegemea nukta moja ya sasa.
• YRIC iliweza kuweka hali za yaw na roll ndani ya maeneo ya uthabiti yaliyofafanuliwa katika usimulizi uliojaribiwa.
• Katika manevra tatu kuu, YRIC ilipunguza pembe ya kilele ya kuteleza kwa upande na kasi ya kilele ya yaw ikilinganishwa na DYC.
• YRIC ilipunguza LTR katika hali zilizochunguzwa na kuweka torati za magurudumu chini ya kikomo cha torati ya kilele ya mota.
• Uboreshaji wa kiwango cha chini husambaza upya matumizi ya mshiko kati ya magurudumu huku ukihifadhi malengo ya nguvu na momenti ya yaw katika kiwango cha gari.

Hitimisho ambazo utafiti hauungi mkono

• Haijaonyeshwa kuwa YRIC itatoa utendaji uleule kwenye barabara halisi.
• Mafanikio ya utekelezaji uliopachikwa wa wakati halisi wa 1 ms hayajaonyeshwa.
• Ustahimilivu dhidi ya kelele ya sensa, ucheleweshaji na makosa ya ukadiriaji wa hali haujathibitishwa.
• Haijaonyeshwa kuwa mipaka hiyo hiyo ya uthabiti itadumu chini ya athari zilizo nje ya modeli kama tairi, suspension na mteremko wa barabara.
• Utafiti haujatathmini manufaa ya YRIC kwa matumizi ya nishati au umbali wa safari.
• Matokeo hayawezi kujumlishwa moja kwa moja kwa magari yote ya umeme yenye uzito, jiometri au mfumo wa mota tofauti.

Mpaka wa tafsiri wa dhana za uundaji modeli

Modeli ya udhibiti yenye viwango vinne vya uhuru inapuuza mwendo wima wa mwili, drag ya aerodynamic na tabia zisizo za mstari za suspension. Barabara imechukuliwa kuwa tambarare na mfumo wa usukani haukuundwa kivyake. Urahisishaji huu huongeza uwezekano wa kukokotoa muundo wa kidhibiti lakini hauwakilishi mienendo yote ya gari halisi.

Maelezo ya Chanzo na Mbinu

Kichwa asili: Integrated Yaw and Roll Stability Control of Distributed-Drive Electric Vehicles Based on the Phase Plane Method

Waandishi: Jinwen Yang; Yang Zhang; Lei Xiao; Yiming Hu; Weidong Liu; Zhiqiang Jiang; Xiaoliang Wang; Giuseppe Carbone.

Mwandishi wa mawasiliano: Jinwen Yang.

Taasisi: School of Mechatronics and Vehicle Engineering, East China Jiaotong University, Nanchang, China; Nanchang Automotive Institute of Intelligence & New Energy, Nanchang, China; Jiangling Motors Co., Ltd., Nanchang, China; Jiangxi Vocational and Technical College of Communications, Nanchang, China; Jiangling Isuzu Motors Co., Ltd., Nanchang, China; Department of Mechanical, Energy, and Management Engineering, University of Calabria, Rende, Italy.

Jarida: Actuators.

Mchapishaji: MDPI.

Kumbukumbu ya bibliografia: 2026, juzuu 15, toleo 9, makala 472.

DOI: 10.3390/act15090472

Mchakato wa uchapishaji: Ilipokelewa: 11 Julai 2026; ilirekebishwa: 24 Agosti 2026; ilikubaliwa: 26 Agosti 2026; ilichapishwa: 2 Septemba 2026.

Aina ya chanzo: Makala asilia ya utafiti wa udhibiti na usimulizi shirikishi iliyopitiwa na wataalamu.

Leseni: Creative Commons Attribution (CC BY).

Mbinu kuu: Mienendo isiyo ya mstari ya gari + nyanda za awamu za β–β̇ na φ–φ̇ + tabaka la uamuzi la hali nne + MPC ya mstari inayobadilika kwa muda + mgawanyo wa nguvu/torati za magurudumu manne wa kiwango cha chini unaopunguza matumizi ya mshiko wa tairi.

Uthibitishaji: Usimulizi shirikishi wa nje ya mtandao kati ya MATLAB/Simulink2021b na CarSim2020; manevra za kubadilisha njia mara mbili, usukani wa sinusoidal na fishhook.

Vigezo vikuu vya hesabu: Hatua ya sampuli 0,001 s; Np = 50; Nc = 10; quadprog hadi iteresheni 100; modeli iliyolinearishwa ilisasishwa kila muda 5 wa sampuli.

Kikomo cha wakati halisi: Katika utekelezaji wa chanzo, muda wa hesabu ni takriban 2,3 ms/hatua kwa wastani na 4,8 ms/hatua katika hali mbaya zaidi; muda huu ni mrefu kuliko hatua ya sampuli ya 1 ms. Hakuna uthibitishaji uliofanywa kwenye jukwaa lililopachikwa la wakati halisi.

Upatikanaji wa data: Imeripotiwa kuwa data inayounga mkono matokeo ya utafiti inaweza kupatikana kutoka kwa mwandishi wa mawasiliano kwa ombi linalofaa.

Ufadhili: National Natural Science Foundation of China Young Scientists Fund (52302470); Research Fund for International Senior Scientists (W2531045); National Natural Science Foundation of China (52462053); Jiangxi Province Key R&D Program (20261BCE310045, 20243BBG71011, 20252BCE310003); Jiangxi Province 03 Special Program and 5G Project (20232ABC03A30).

Mgongano wa maslahi: Imeripotiwa kuwa Weidong Liu anafanya kazi Jiangling Motors Co., Ltd. na Xiaoliang Wang anafanya kazi Jiangling Isuzu Motors Co., Ltd. Waandishi wengine hawakuripoti uhusiano unaoweza kuunda mgongano wa kibiashara au kifedha.

Michango ya waandishi: Uundaji wa dhana J.Y., Y.H. na L.X.; metodolojia J.Y., Y.Z. na L.X.; rasilimali W.L., Z.J. na X.W.; uratibu wa data L.X., Z.J. na X.W.; rasimu asili L.X. na Y.Z.; mapitio/uhariri J.Y., Y.H. na G.C.; upatikanaji wa ufadhili G.C. na W.L.

Dokezo la notasheni ndani ya chanzo: Katika Mlinganyo (3) wa mwendo wa yaw kwenye PDF, baadhi ya indeks za nguvu za tairi za upande na longitudinal zinaonekana kuandikwa kwa namna isiyo ya kawaida ikilinganishwa na ufafanuzi wa kifizikia. Toleo la Verianla halikurekebisha kimya kimya usemi huu wala kutatua tatizo linalowezekana la uchapaji/notasheni kwa kutengeneza mlinganyo mpya.

Mpaka mkuu wa tafsiri: Matokeo ya chanzo yanaunga mkono utendaji wa usimulizi shirikishi. Bado haijathibitishwa kuwa utendaji uleule utapatikana katika gari halisi chini ya kutokuwa na uhakika wa sensa halisi, ucheleweshaji, utofauti wa uso wa barabara na mipaka ya hesabu iliyopachikwa.