基于前后轮制动力分配的车辆横摆力矩调节方法研究

针对在低附着系数路面转向工况下,基于单轮制动力调节车辆横摆力矩的方法难以纠正不足或过多转向的问题,提出基于前后轮制动力分配调节横摆力矩的方法,该方法根据轮胎非线性特性,分析轮胎所受地面制动力和侧向力及其产生的车辆横摆力矩之间的非线性关系,求解不同路面附着系数时前后轮地面制动力的分配比例,据此产生车辆横摆力矩来改善车辆转向特性。以某款乘用车为研究对象,利用车辆动力学仿真软件veDYNA对该方法进行双移线工况的仿真。     

基于相平面的车辆稳定性DYC控制

建立了二自由度非线性整车动力学模型,在相平面理论的基础上,确定该非线性车辆的稳定域,并通过设计直接横摆力矩控制,对非线性车辆相轨迹进行控制。仿真结果表明:当车辆相轨迹在稳定域外时,基于相平面的直接横摆力矩控制能够有效地改善车辆的相轨迹,提高其稳定性。     

基于横摆力矩分配的车辆稳定控制研究

研究了基于制动力和驱动力分配相结合的车辆稳定控制策略,即紧急避障时采用差动制动,高速超车时采用驱动力分配方法。采用二自由度车辆的横摆角速度作为参考,并与实测的横摆角速度相比较,根据比较结果采取相应的控制策略。应用虚拟样机技术建立车辆多体动力学模型,采用联合仿真的方法对控制策略进行仿真。仿真结果表明,采用基于制动力和驱动力分配相结合的车辆稳定控制策略可以大大提高加速超车和紧急避障时的操纵稳定性,这对减少高速行驶时道路交通事故的发生具有重要意义。
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非线性车辆稳定性的控制研究

提出一种基于直接横摆力矩控制(DYC)和前轮主动转向(AFS)控制的车辆稳定性联合控制方法。在车辆非线性模型的基础上,利用质心侧偏角和侧偏角速度相平面图,确定车辆的稳定域。对处于稳定域之外的非线性车辆首先进行DYC控制,使车辆进入稳定域,在此基础上再进行AFS滑模控制,使实际车辆的质心侧偏角及横摆角速度跟踪理想值。仿真结果表明:采用该联合控制方法,与单独采用AFS控制相比,更加有效地提高了车辆稳定性。     

爆胎车辆稳定性控制

为控制爆胎车辆的稳定性,基于UA-Tire理论模型建立了爆胎轮胎模型,并通过修改该轮胎模型参数建立了轮辋触地模型,将此两种模型载入CarSim构建爆胎车辆模型。结合传统稳定性控制方法,设计了模糊控制器,对爆胎车辆模型的附加横摆力矩进行非线性控制。以100 km/h直线、弯道行驶爆胎及爆胎急转向工况为例,利用CarSim与Simulink进行了联合仿真,结果表明:建立的轮辋触地模型能够模拟触地时车轮的力学性能;设计的控制器有效控制了爆胎车辆的侧向位移、横摆角速度与车身侧倾角等,并防止了轮辋触地。     

基于ADAMS和Simlink的车辆转弯制动ABS联合仿真

车辆转弯制动是一种常见的危险工况。首先基于ADAMS建立了整车动力学模型,并在不施加任何控制时针对转弯制动工况进行仿真分析,结果出现侧滑、甩尾现象,车辆极不稳定。因此在MATLAB/Simlink中设计了基于滑移率的ABS模糊控制系统,结合ADAMS中的整车动力学模型,建立了ADAMS和MATLAB/Simlink联合仿真模型,并进行了转弯制动工况下的仿真。结果表明,ABS控制能极大地改善车辆在转弯制动下的稳定性。     

基于滑模变结构控制的车辆稳定性研究

直接横摆力矩控制(Direct Yaw Moment Control,DYC)能在极限工况下产生维持车辆稳定行驶所需的附加横摆力矩,从而提高车辆的主动安全性能。采用"Dugoff"轮胎模型,运用MATLAB/SIMULINK软件建立了十六自由度非线性车辆模型和二自由度参考模型,基于滑模变结构控制理论,分别设计了以横摆角速度为控制变量的DYC控制器和以质心侧偏角为控制变量的DYC控制器,并在极限工况下进行仿真。仿真结果表明:所设计的控制器能有效控制车辆的横摆角速度和质心侧偏角,提高了车辆的操纵稳定性。     

基于AFS和DYC协调控制的车辆稳定性研究

提出了一种基于主动前轮转向(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC)协同工作的控制策略,以提高车辆的稳定性控制效果.设计了基于滑模变结构控制的AFS控制器及基于最优控制的DYC控制器,在此基础上设计了一个协调控制器,该控制器根据逻辑门限值统一协调AFS和DYC的工作.仿真结果表明:采用此协调控制策略,可比单独采用AFS更好地维持车辆的稳定性.     

基于转矩优化分配的电动汽车横摆稳定性研究

以四轮轮毂电机驱动电动汽车为研究对象,针对车辆稳定性问题,提出了基于横摆角速度和质心侧偏角联合控制的横摆力矩模糊控制方法。确立了分层控制结构,上层控制器基于模糊控制理论得到控制所需的附加横摆力矩,下层控制器应用加权最小二乘方法并联合轮毂电机与液压制动系统进行力矩优化分配。实时仿真实验结果表明：联合轮毂电机与液压制动系统的优化分配控制策略有效提高了车辆的稳定性。     

线控制动车辆弯道制动力优化分配控制策略

针对具备线控制动系统的车辆弯道制动工况下容易失稳的问题,提出了一种制动力优化分配控制策略,提升了车辆的操纵稳定性。总体采用分层控制的结构,上层运动控制器以理想二自由度车辆模型为参考模型,设计了基于横摆角速度和质心侧偏角联合控制的滑模控制器,用于计算所需的附加横摆力矩;同时通过制动踏板特性来识别驾驶员制动意图从而得出总制动力;下层制动力分配器以轮胎利用率为目标函数,通过序列二次规划法在约束条件范围内优化求解出各车轮所需的制动力。利用MATLAB/Simulink与Carsim进行联合仿真,并与传统的制动力比例分配策略在不同弯道制动工况下进行对比验证。结果表明:提出的制动力优化分配策略在转弯紧急制动工况下不仅能保证驾驶员的期望减速度,同时有效地提升了汽车的横向稳定性。     

低附着系数路面车道保持模型预测控制及汽车稳定性控制

提出了车道保持模型预测控制算法。在低附着系数路面上分析了双移线工况下转向角和侧向加速度二次低通滤波之差的峰值与汽车失稳程度之间的关系,基于可测信号(转向角、侧向加速度、横摆角速度和车速)提出了模糊控制算法,设计了汽车稳定性控制器。为了阻止低速和不严重失稳工况下汽车稳定性控制器的误启动,提出了不稳定指标模糊控制算法;为了避免汽车稳定性系数急速减小,设计了稳定性系数保持器。CarSim/Simulink仿真结果表明,在低附着系数路面上所设计的转向控制器和汽车稳定性控制器具有更好的车道保持能力和稳定性。     

汽车伪线性内模操稳控制策略建模与仿真

针对采用主动制动方式调节汽车操稳性能的系统提出了一种伪线性内模控制算法。首先建立估测算法确定汽车的车身侧偏角和车速,并建立了操稳控制的控制目标,然后引入四自由度车辆模型作为内模控制算法的内部模型,分析了由于制动而引起的非线性特性,并采用了逆系统方法将原来的非线性系统转化为伪线性系统,使得新系统的输入输出成线性关系,并基于此建立了内模控制器实现汽车操稳性能调节,最后采用主动转向和主动制动不同方式的汽车操稳控制系统进行了仿真比较,分析了各自的特点,并给出研究结论。     

汽车线路保持性机理分析及动态过程仿真

线路保持性是汽车稳定性的重要性能之一,目前该性能还没有被纳入车辆性能的前期设计开发阶段,主要原因就是车辆模型无法进行汽车线路保持性的动态仿真,缺乏对体现该性能关键影响因素的描述。针对车辆模型的不足,对汽车线路保持性的机理进行了分析,在此基础上对该性能影响最为主要的转向系统的建模方法提出要求,并通过典型动态行驶工况验证所建模型的有效性,从而在概念设计阶段就可以对该性能展开研究,大大提升车辆稳定性的设计开发稳健性。     

优化制动转矩分布以提高四轮驱动混合电动车辆的稳定性(二)

四轮驱动混合电动车辆稳定性控制逻辑建议采用后马达能量回收制动和一个电液制动器(EHB)。采用一个通常的算法,求得能量回收制动和EHB转矩之间最佳的转矩分布。根据已知输入的所要求的偏转转矩和道路摩擦系数,用该通常算法计算出最佳能量回收制动转矩和最佳的EHB转矩。基于最佳的制动转矩分布,相应驾驶员转向角和车辆速度,用模糊控制算法,车辆稳定控制逻辑建议形成所要求的偏转转矩,去补偿侧滑角和偏转率的误差。对单车道变更机动性用比较固定能量回收制动和最佳能量回收制动,判断车辆稳定性控制逻辑的性能。由仿真结果可以看到,在满足车辆稳定性的情况下,最佳能量回收制动可以比固定的能量回收制动增大能量回收。     

最优控制在工程车辆电液制动压力控制中的应用

介绍了工程车辆电液制动系统的原理和结构,建立了制动压力控制的数学模型。在分析和阐述二次型最优控制理论的基础上,将二次型最优控制方法 -输出跟踪器应用于制动压力控制。运用M atlab/Simulink进行计算并建立制动系统仿真模型。结果表明,二次型最优控制的闭环系统较开环系统稳点性好、响应快、滞后小,对期望输出的跟踪性好,可以应用于电液制动系统的制动压力调节。     

智能车油门与制动协调切换控制研究

对油门与制动协调切换控制进行研究,建立了车辆纵向控制的分层控制器。上位控制器决定被控车辆期望的速度或加速度,并且设计独立油门模糊控制器与制动模糊控制器作为下位控制器,构造一种协调切换逻辑,完成油门控制和制动控制的平稳切换,实现对油门与制动踏板的联合控制。仿真结果表明:切换逻辑能够较好的协调油门与制动模糊控制器对车辆动力学模型的输入,避免油门踏板与制动踏板同时工作以及频繁切换,实现了对期望速度和期望加速度的跟踪。     

汽车整车操纵稳定性仿真试验研究

针对数值计算与现场试验复杂耗时的难题,提出基于虚拟样机技术的汽车整车操纵稳定性仿真试验方案。探究汽车虚拟样机模型的构建方法,检验虚拟样机模型的准确性,依据国标GB/T6323仿真分析汽车操纵稳定性能,包括蛇形试验、转向瞬态响应试验、回正性能试验、转向轻便性试验及稳态回转试验。仿真结果表明,该车型具有不足转向特性。基于上述性能试验,得到符合国标的汽车操纵稳定性能试验方法,为研究汽车悬架的运动特性提供一种仿真试验方法。     

基于LQR的工程车辆电液制动压力控制

介绍了工程车辆电液制动系统的原理和结构,建立了制动压力控制的数学模型。在分析和阐述二次型最优控制理论的基础上,将二次型最优控制方法--输出跟踪器应用于制动压力控制。运用MATLAB/Simulink进行计算并建立系统仿真模型,对应用二次型最优控制与PID控制方法的控制效果进行比较。结果表明：二次型最优控制较PID控制稳点性好、响应快、滞后小,对期望输出的跟踪性好,可以应用于电液制动系统的制动压力调节。     

分布式驱动电动汽车复合制动控制研究

针对分布式驱动电动汽车制动模式切换条件限制能量回收的问题,制定了一种制动工作模式切换条件,设计了一种复合制动控制策略,其中,制动转矩分配采用分层控制的方法,上层控制器计算需求制动力矩,选择制动工作模式,下层控制器根据制动控制策略分配各轮的液压制动力和电机制动力.在建立分布式驱动电动汽车复合制动模型的基础上,利用AMEs...     

基于Matlab/Simulink的车用磁流变液制动器设计与仿真

设计了一种汽车轮内叶轮式磁流变液制动器,根据磁流变液在强磁场下的流变特性,推导出该制动器的制动力矩计算方法,并在Matlab/Simulink环境下建立仿真模型,分析了制动器结构参数对制动力矩的影响。所设计的汽车磁流变液制动器能够满足一般小型汽车的制动力矩需求。