在履带的滑移和滑转，虽然两侧液压转速达到了控制的目标值，但车辆的实际转向角速度和转向半径并不是所期望的。因此为了对车辆转向进行准确地控制，必须重新设计控制系统。

车辆的实际动力学模型应该是既包括了履带滑移，又包括离心力在内的动力学模型，这样仿真出来的结果才比较符合实际情况。正确的模型是对履带车辆进行转向研究的基础。在此基础上，水泵厂提出了控制车辆两侧速度的控制方法，因为履带车辆的行驶速度、转向角速度和转向半径等都是由车辆两侧的速度决定的，能对车辆两侧的速度进行准确控制，就能准确实现驾驶员的转向意图。重新设计的实际整车行驶控制系统的原理如图1所示。

实际中，车辆两侧的实际速度是不可测的，不能直接用传感器采集反馈回来，但可以用GPS、惯导等手段测出车辆的实际行驶速度和转向角速度等参数，换算出车辆两侧的实际速度。在仿真模型中就直接拿来用了。

如果两侧泵马达系统的排量控制器使用PID控制器，则可以得到PID控制下的整车行驶控制系统，如图2所示。

图2：PID控制的整车行驶控制系统

对整车转向系统设计传统的PID控制器，检验在PID控制器的作用下系统的响应特性。在低速段，要增大车速，需增大泵的排量，因此PID的参数为正；而在高速段，要增大车速，需减小马达的排量，因此PID的参数为负。

采用PID控制时，系统响应过程中出现震荡，响应时间较长，难以满足军用轻型高速履带车辆转向平稳性和高机动性的要求。另一方面，由变量泵和变量马达组成的静液传动系统是多输入多输出的非线性系统，而履带车辆行驶时车速变化频繁，负载干扰随机出现，静液系统的响应受工况变化和时变负载的影响，采用常规的PID控制一般难以满足动态性能的要求。

预测控制能很好的解决复杂系统控制的不确定性与时变性问题，控制效果好，鲁棒性强，有较强的抗干扰能力，而且对模型精度要求不高。而本文研究的履带车辆的特点是：由变量泵和变量马达组成静液传动系统，泵或马达的排量由电液伺服排量控制机构调节，履带车辆的结构包括悬架部分、车辆重心的位置，尤其是履带与地面的作用非常复杂，所以很难建立整个系统的精确数学模型；而且液压容积调速系统是典型的高阶、时变、非线性系统，加上履带车辆行驶时车速变化频繁，负载干扰随机出现。这些特点决定了静液驱动履带车辆非常适宜采用模型预测控制来改善系统的动态性能。

利用MATLAB模型预测控制工具箱，可以避免代码的编写过程，方便地设计出所需要的模型预测控制器。模型预测控制工具箱为系统地分析，设计和仿真模型预测控制器提供了一系列函数、一个应用程序即一个图形用户界面的设计工具，MPCDesigner和相应的Simulink模块。在MPCDesigner应用程序里设计好预测控制器后，通过Simulink库所提供的模型预测控制器模块MPCController进行调用，然后就可以在Simulink环境下，对复杂的模型预测控制系统进行仿真分析。