阿克曼转向模型的改进及其电子差速控制仿真

分布式驱动电动汽车作为纯电动汽车未来主要的发展方向,对其轮毂电机的转速控制和转向性能的研究是当前的热点之一。文章在阿克曼转向原理的基础上,提出一种改进的阿克曼转向模型,并在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,对前轮转速进行控制。将改进前后两种模型得到的车速结果与CarSim中相同工况下得到的仿真结果进行比较,发现改进后的转向模型在车辆中低速运行时,前轮转速能很好的满足实际转向要求、实现车辆的平稳转向。这说明,笔者提出的基于阿克曼转向原理的改进模型对研究分布式驱动电动汽车的转向控制策略有一定的借鉴意义和参考价值。     

汽车ESC系统干预转向不足性能测评与研究

为探索能有效激发出车辆在危险工况或极限工况下转向不足趋势的试验方法,并制定合理的指标以评价电子稳定性控制系统（ESC）转向不足控制性能,弥补国内外在该领域的不足,在分析ESC工作原理及基本要求的基础之上,利用多体动力学仿真软件ADAMS进行整车模型搭建,并用MATLAB/Simulink联合仿真,结合实车试验验证,提出了一种针对车辆ESC控制转向不足性能的测评方法,能有效地测试、评价在危险工况下ESC对于车辆转向不足的控制性能,完善了ESC测试评价体系。     

基于 MPC 的分布式驱动越野车辆原地转向控制研究

针对轮毂电机分布式驱动越野车辆在狭小空间快速机动的需求，设计了一种分层结构的原地转向控制策略。基于动力学原理分析了各轮载荷、附着条件对原地转向横摆速度的影响机理，并搭建原地转向运动学模型，上层采用模型预测控制算法设计原地转向理想轨迹以及期望的横摆角速度，开发基于 PI滑模控制的横摆运动跟踪算法，通过补偿转向横摆力矩以提高方向角控制的鲁棒性和稳定性，下层以最优轮胎利用率为目标，设计二次规划算法优化分配各轮附加横摆力矩。dSPACE 硬件在环测试结果表明，所提出的控制算法可在保证稳定性的前提下实现原地转向，大幅提高了车辆的转向机动性，在方向盘动态输入仿真中，车辆最大转弯半径为 0.157 m，转向中心的最大偏移量为 3.610 m；同时，驾驶员能对转向过程进行闭环控制，实现了原地转向过程中横摆速度的实时调节。     

基于多目标优化的自动驾驶车辆轨迹跟踪控制

针对自动驾驶车辆行驶轨迹的横向跟踪问题，设计了线性时变模型预测控制器。以车辆3自由度动力学模型为预测模型，以横向位置偏差最小为主要控制目标，考虑车辆状态约束、控制约束和轮胎侧偏角约束，优化了自动驾驶车辆轨迹跟踪安全性、转向稳定性和操作可行性等多目标性能。搭建MATLAB/Simulink和CarSim联合仿真模型，并将所设计的控制器控制效果与熟练驾驶员操纵结果、线性二次规划控制器控制效果进行了比较分析，结果表明，所设计的控制器可以有效解决多约束条件下自动驾驶车辆行驶轨迹的横向跟踪问题，且在安全性、转向稳定性和操作可行性方面具有显著的优势。     

基于变指数趋近律的线控转向滑模控制

为了提高线控转向车辆在高速工况下角传动比非线性响应的准确性,分析线控转向的功能指标,推导可变传动比的计算过程,讨论固定横摆角速度增益、固定侧向加速度增益、车速、方向盘输入对前轮转角映射结果的影响,建立基于模糊推理系统的可变传动比策略,针对理想传动比在车辆稳定性控制层面上的不足,采用前轮补偿角的方法进行最终前轮转角的决策。在验证过程中,搭建线控转向整车数学模型,选取典型转向输入工况,结合动力学仿真软件对总体系统设计进行联合仿真对比分析。实验结果分析证明,设计后的传动比策略可以实现方向盘指标需求,降低横摆角速度和质心侧偏角,有效减轻驾驶员的操作负荷,基于改进滑模控制的主动转向策略相比饱和函数指数趋近律滑模控制,超调量降低了9%,提高汽车行驶安全。     

基于MATLAB的主动后轮转向控制策略建模、仿真及实测分析

基于二自由度车辆动力学模型,利用MATLAB建立了车辆主动后轮转向系统的控制策略模型。采用某后轮转向样车参数,对控制模型进行了仿真分析,以研究主动后轮转向对车辆横摆角速度、侧向加速度等动态指标的影响。之后通过实车测试分析,验证了控制模型的有效性。仿真及实车测试结果一致表明,主动后轮转向能够在低速时提升车辆的灵活性,高速时提升车辆的稳定性,很好地改善车辆的动态转向特性。     

基于非线性模型的全轮转向重型车辆相平面特性分析

为确定全轮转向重型车辆高速失稳边界,采用非线性控制理论研究了车辆失稳区域的确定方法。针对某双前桥转向三轴车辆,研究其相平面特性的影响因素,选取能够较好描述车辆高速稳定性状态的相平面。基于选取的车辆高速稳定性表征相平面,分析其稳定性影响因素,并确定稳定性区域。     

铰接车辆转向侧翻过程仿真

建立了铰接式车辆转向侧翻过程的数学模型,根据铰接式车辆在转向侧翻过程中的一些重要特性,研究和分析了铰接车辆侧翻的影响参数,通过过程仿真,获得了实现铰按车辆安全转向的车速临界值.     

四轮转向车辆多体仿真与试验研究

以四轮转向原理样车为对象,运用多体动力学理论对四轮转向车辆的转向特性进行了计算机仿真研究和试验验证。对建立整车多体模型的方法进行了论述。通过对仿真数据与样车试验结果的对比分析,证明了四轮转向多体模型各类参数和控制方法的正确性和适用性。最后利用建立的整车多体模型,仿真分析了前后悬架刚度对操纵稳定性的影响,以及制动转向时的转向响应特性。     

商用汽车双转向前轴车型转向油泵控制流量的设计

建立了商用汽车双转向前轴车型液压系统中转向油泵控制流量的数学模型,通过实际车辆的装车试制和试验验证表明该数学模型和计算方式是可行、可靠的.     

四轮转向车辆两比例系数对操纵稳定性的影响

分析了四轮转向车辆两比例系数对操纵稳定性的影响。建立了四轮转向车辆操纵动力学模型，分析了两比例系数对四轮转向车辆稳定性的影响，得出了车辆横摆角速度和侧向加速度与前轮转角的传递函数，借助Matlab／Simulink，根据四轮转向车辆的两组参数进行仿真分析，并与传统前轮转向车辆进行了比较，结果表明四轮转向车辆两比例系数在操纵稳定性上有各自的优势。研究结果可为评价四轮转向车辆的系统设计和控制律提供理论依据。     

基于TrueTime的分布式主动转向网络控制的仿真研究

为揭示网络的介入对系统控制性能的影响,首先基于MATLAB/Simulink和滑模控制理论,建立了2自由度线性车辆模型和8自由度非线性车辆模型,设计了主动转向控制器.接着,提出了基于CAN网络通信的分布式主动转向控制网络架构,应用仿真工具箱TrueTime建立了网络控制系统模型,在不同网络服务品质下对网络控制性能进行了仿真分析.结果表明,不同网络环境对系统控制性能具有不同程度的影响,通信负载一定时,通信时延和数据丢包是网络产生不良影响的主要因素,在系统设计时应予以考虑.     

重型特种车辆多轴转向技术的优化设计

介绍了重型特种车辆多轴转向技术的优化设计目标和方向，概括地分析了转向梯形机构，纵向传动机构和转向系统子构件的优化目标，以及建立数学模型和约束条件时应考虑的因素。     

车辆半主动悬架与助力转向集成控制的仿真研究

为协调车辆操纵稳定性和行驶平顺性,基于底盘系统动力学原理,建立了半主动悬架和电动助力转向的综合模型,对半主动悬架和电动助力转向系统进行集成控制.运用二次反馈法和PID策略分别对悬架的可调阻尼和转向系统的助力进行控制.仿真结果表明,在集成控制情况下,车辆的操纵稳定性和平顺性均优于悬架或转向单独控制的效果.     

基于扭矩变化提高汽车转向中心感研究

随着汽车工业的发展,客户对车辆的需求渐渐由功能向性能转变。横向控制是车辆必不可少的功能,其横向控制性能直接影响驾驶员的舒适度,方向盘中心感是车辆横向控制的主要性能。文章以方向盘扭矩反馈对中心感的影响为研究对象,阐述双十字万向节在传动过程中扭矩波动,基于扭矩波动对方向盘中心感的应用。利用CATIA模型模拟分析,找到合理的方向盘扭矩波动趋势、通过方向盘扭矩大小的波动与波动趋势提高汽车转向中心感。     

行星齿轮式转向机构设计的研究

为设计出合理的行星齿轮式转向机构,首先分析了转向机构的工作原理和设计参数的影响;然后根据车辆动力学和四轮转向技术等相关理论,以零质心侧偏角控制策略为目标,分析了车辆在不同转向情况下前后轮的转角关系,确定了转向机构的设计参数;最后以某车辆为例,设计出合理的转向机构,建立了该车的虚拟样机模型并进行了操纵稳定性仿真,结果表明,行星齿轮式转向机构能大大提高车辆低速时的机动性和高速下的操纵稳定性.     

基于轮荷分析的车辆稳态转向特性虚拟仿真

借助虚拟样机仿真技术,发现某预研项目车辆具有过多转向趋势,在全面分析车轴左右轮荷变化的基础上,深入探讨了车辆转向特性的影响因素．针对本项目提出可通过加粗前悬架横向稳定杆直径的办法来获得车辆的不足转向特性。通过对多种匹配方案的仿真分析和对比权衡,并结合国标对稳态回转实验的评价打分方法,最终确定把前后悬架侧倾角刚度之比由1．17增加到1．96,此时车辆的过度转向趋势得以消除,并具有了适度的不足转向特性。     

基于分段最优控制的港口自动驾驶液压转向控制算法研究

为提高港口场景自动驾驶车辆横向控制准确性，基于液压转向系统电磁阀的响应特性，提出了具有分段最优控制的转角闭环控制算法，实现了车辆单轴、双轴、蟹行转向功能，通过实车验证对设计的控制算法进行了功能和性能验证。结果表明，所提出的控制算法能够实现对液压转向系统转角信号快速、稳定跟踪，能够支撑港口自动驾驶车辆横向控制功能。     

基于模糊PID的遥控转向技术

结合车辆行驶过程中转向控制的特点,将模糊PID控制策略用于车辆遥控转向技术研究,并且搭建了实验台, 做了大量的实验,验证了该方法的可行性和有效性。     

双前桥转向车辆操纵稳定性分析

建立了双前桥转向车辆的线性二自由度车辆模型,进行了理论分析和数学公式推导。以某8X4载货车为例,基于最小转弯直径范围确定转向瞬心位置区间,讨论了转向瞬心位置对车辆稳态响应和瞬态响应的影响。