四轮转向(Four Wheel Steering,4WS)技术是改善车辆横向稳定性的有效手段之一,论文以四轮转向车辆为研究对象,对其控制策略进行对比研究。主要内容包括:(1)本文根据牛顿矢量力学体系的动量定理、动量矩定理及牛顿第二定律,推导出二自由度四轮转向车辆动力学模型,并在ADAMS/Car中建立起包括车辆轮胎、悬架系统、转向系统、制动系统、发动机及车身等子系统的四轮转向整车多体动力学模型。(2)以二自由度四轮转向动力学模型为例,对三种经典的四轮转向控制方法进行研究,仿真结果表明这三种控制方法均在一定程度上改善了车辆低速时的机动性及中高速时的操纵稳定性。(3)由于二自由度四轮转向动力学模型是基于众多假设的条件下推导出来的,仿真结果具有一定的局限性,因此建立了ADAMS与MATLAB/Simulink联合仿真模型。模糊控制器设计不要求很精确的被控对象数学模型,并考虑到质心侧偏角在实际车辆运行过程中不易测量,选用横摆角速度作为4WS的主要控制反馈变量。本文依据模糊控制理论,以横摆角速度和参考横摆角速度之间的误差及误差变化率为模糊控制器的输入变量,以后轮转角变化量为输出变量,和前轮比例控制器一起构成后轮转角控制器,在前轮角阶跃输入下进行仿真分析,验证了控制策略的有效性。(4)作为最常用的控制器之一的PID控制器,由于其不具有参数自整定功能,本文结合模糊控制的优势,设计四轮转向模糊PID控制器。采用横摆角速度作为控制反馈变量,构成了比例与模糊PID控制后轮转角的控制策略,并对该控制策略进行仿真分析研究,论证了比例与模糊PID控制的有效性和优越性。此外,特别地分析对比了比例与模糊控制和比例与模糊PID控制仿真结果及设计过程,得出在实际应用中,应根据控制效果和控制器设计的难易程度综合考量选择合适的控制器的结论。