四轮转向汽车运动稳定性分析

研究了四轮转向汽车的运动稳定性，从系统与控制理论角度定量地揭示了四轮转向汽车运动稳定性的内在规律性，与前轮转向汽车进行了比较。数值结果得出一些有益结论，即四轮转向汽车也应具有适度的不足转向特性才能保证稳定性比较好，而且后轮转角的控制对汽车的运动稳定性是至关重要的。后轮转角的变化范围可以利用驾驶员--四轮转向汽车闭环系统的运动稳定性分析方法初步确定。     

汽车四轮转向与两轮转向的瞬态响应比较

建立四轮转向汽车的运动模型,分析比较汽车四轮转向与两轮转向的瞬态响应,并进行计算机模拟。结果表明四轮转向汽车的操纵稳定性优于两轮转向汽车。     

基于状态反馈的四轮转向汽车最优控制研究

针对四轮转向汽车传统模糊PID控制算法控制效果及稳定性差等缺点,在四轮转向二自由度模型基础上考虑车身的侧倾及轮胎的非线性特性,建立三自由度非线性模型.在此基础上,利用最优控制理论设计了基于车辆状态反馈的最优控制器,并在阶跃、脉冲和蛇形等典型试验工况下,与传统的前轮转向汽车和模糊PID控制下的四轮转向汽车进行操纵稳定性仿...     

分数阶PID控制的四轮转向系统研究

为了提高四轮转向汽车的操纵稳定性,提出了一种基于分数阶PID横摆角控制策略。通过控制汽车实际横摆角速度与理想横摆角速度差值,优化汽车操作稳定性相关评价指标。分析了汽车四轮转向系统的动力学特性,利用MATLAB/Simulink建立了基于分数阶PID横摆角控制系统。通过对该系统进行数值仿真,获得了汽车操作稳定性各评价指标的响应曲线,将其与其他控制策略下的相应曲线及前轮转向系统的相应曲线进行对比,结果表明:采用分数阶PID横摆角控制策略,四轮转向汽车的质心侧偏角基本为零,横摆角速度与前轮转向汽车的横摆角速度基本一致,其操纵稳定性得到了提高。     

驾驶员对汽车行驶方向稳定性影响的分析方法

在驾驶员一汽车闭环系统操纵动力学模型基础上，将驾驶员参数变化范围用区间数表示，用直接优化法对非对称区间矩阵特征值问题进行求解，从系统与控制理论角度定量地揭示了驾驶员对汽车行驶方向稳定性的影响。分析结果表明，汽车行驶方向稳定性的区间分析方法可以应用于使车适合于人的汽车操纵动力学设计。     

四轮转向汽车闭环LQR控制仿真研究

为了提高四轮转向(4WS)汽车的操纵稳定性和主动安全性,建立汽车二自由度四轮转向模型和系统状态方程,应用LQR最优控制理论建立了以横摆角速度和质心侧偏角为优化目标的四轮转向线性控制二次型最优控制模型,并基于路径跟踪策略建立预瞄驾驶员方向控制模型.基于"人-车-路"闭环控制系统,在Matlab/Simulink、CarS...     

基于遗传算法的驾驶员-汽车闭环系统行驶方向稳定性研究

在驾驶员-汽车闭环系统操纵动力学模型基础上,将驾驶员模型参数变化范围用区间数表示,用遗传算法对非对称区间矩阵特征值问题进行求解,从系统与控制理论角度定量地揭示了驾驶员对汽车行驶方向稳定性的影响。分析结果表明:本文方法可以应用于“使车适合于人”的汽车操纵动力学设计。     

基于ADAMS和Matlab的四轮转向汽车控制系统联合仿真研究

在ADAMS/CAR中建立四轮转向汽车整车模型,基于Matlab的Simulink模块依据比例控制与模糊控制设计了四轮转向汽车控制系统。由ADAMS与Matlab的数据接口实现了控制系统与整车动力学模型联合。通过完成汽车双移线和角阶跃输入测试,得到四轮转向汽车仿真结果,并与普通的前轮转向汽车和理想值作对比分析。结果表明:在典型工况下,四轮转向汽车能明显减小转向时的横摆角速度与质心侧偏角,提高汽车的操纵稳定性与安全性。     

人—车闭环操纵性评价与优化的研究进展

汽车的操纵稳定性与驾驶员的特性密切相关,研究汽车的操纵稳定性应该把车辆放在人-车闭环系统中进行分析。以作者及其带领的课题组的研究成果为基础,系统介绍了国内外在人-车闭环领域的研究进展,包括驾驶模拟器、驾驶员模型、人-车闭环操纵性的评价体系以及利用人-车闭环评价体系对车辆参数进行优化设计。     

角输入模型下汽车运动稳定性分析

在建立的汽车开环系统和驾驶员 -汽车闭环系统角输入模型的基础上 ,研究了汽车的运动稳定性 ,定量地揭示和比较了汽车开环系统和驾驶员 -汽车闭环系统运动稳定性的内在规律性和相互关系。实例表明 ,利用系统的运动稳定性分析方法 ,可以指导汽车设计 ,从而改善汽车的操纵稳定性能     

汽车主动四轮转向系统的解耦自适应控制研究

首先针对二自由度四轮转向汽车的耦合性质,对其进行了状态反馈解耦,然后应用基于李雅普诺夫稳定性原理的模型参考自适应方法设计了主动四轮转向控制系统。仿真结果表明,基于解耦自适应控制的主动四轮转向汽车能够很好的跟随参考模型的响应,具有良好的瞬态和稳态转向特性。     

四轮转向车辆的操纵稳定性分析

针对四轮转向(4WS)车辆的操纵稳定性问题,以线性二自由度车辆模型为基础,从时域和频域两个角度分析了如何通过控制后轮转角相位与角度来提高4WS车辆的低速机动性和高速稳定性。用0.4g的侧向加速度来界定四轮转向系统的有效工作区域,推导出后轮转角的合理范围。对比分析了两种典型控制算法的稳态特性和瞬态特性,稳态特性不依控制算法的改变而改变,控制算法二则明显提高了4WS车辆的瞬态响应品质。研究结果为4WS系统的开发提供了理论依据。     

基于降阶观测器的四轮转向车辆扰动操纵稳定性控制

考虑在实际中车辆受到不确定情形的外扰及车辆质心侧偏角和侧倾角难以直接测量,建立四轮转向(Four-wheel steering , 4WS)车辆控制系统数学模型,提出一种基于降阶观测器的前轮和四轮转向车辆扰动操纵控制策略,应用最优控制理论设计反馈控制系统,进行高速动态仿真。结果表明该降阶观测器跟踪性能良好、速度快且估计误差小;系统具有良好的动态特性和鲁棒性,4WS车辆更能有效地提高车辆扰动操纵稳定性和安全性。     

Comparisons of 4WS and Brake-FAS based on IMC for vehicle stability control

The paper proposes a multi-input-multi-output internal model control (MIMO IMC) based on combined brake and front wheel active steering (Brake-FAS) for vehicle stability control and makes comparisons with the four wheel steering internal model control (4WS IMC). Brake control would change vehicle velocity which will make the vehicle control model nonlinear. To solve the nonlinearity involved in the Brake-FAS, an inverse system method is introduced to turn the nonlinear internal vehicle model into a pseudo-linear system, and then the design of main IMC controller and related filters is discussed in details. Comparisons of the Brake-FAS IMC and 4WS IMC were done on the basis of simulations which were composed of different combinations of driving maneuvers and road conditions in Simulink where an 11DOF vehicle model verified by CarSim7 was built.     

基于状态观测器的4WS车辆最优随动操纵研究

建立了包含车身侧倾特性、转向系统特性和制动特性的四轮转向车辆动力学随动操纵控制模型。考虑到作为车辆状态量之一的车辆质心侧偏角难以测量,设计了用于重构车辆状态的状态观测器。最后,基于重构的车辆状态,运用最优控制理论设计了四轮转向车辆随动操纵控制器,实现了所谓的线传操纵(Steer by wire)。仿真表明,反映车辆操纵性能的车辆状态量能很好地跟踪驾驶员发出的操纵指令,车辆具有独特、良好的机动性能。     

基于ARM的汽车侧向行驶参数采集系统

为给车辆稳定性控制系统提供基本运动参数,设计了一种采用ARM7LPC2200为核心控制器、以MEMS惯性测量模块ADIS16355为车辆六自由度运动参数检测传感器的数据采集系统.文中首先简要介绍了汽车行驶参数数据采集系统的系统组成及LPC2200、ADIS16355传感器的工作原理,结构特点,详细介绍了汽车侧向运动参数采集系统的SPI接口设计,并对行驶过程中的侧向加速度以及横摆角速度行进实车测量.实验数据表明,采集系统工作稳定,数据可靠,达到了汽车运动参数测量的要求.     

汽车分段线性悬架系统的运动稳定性分析

运用稳定性理论,针对由1/4车体建立的分段线性汽车悬架系统的运动微分方程,分析了其周期解的运动稳定性,得到了共振响应的稳定区域。并分析了车辆在行驶过程中随外激振频率以及外激振力变化的运动特性。讨论了非线性弹簧刚度、缓冲簧间隙等参数对周期解稳定性以及汽车分段线性非线性悬架的运动稳定性的影响。为汽车悬架系统振动的参数识别,优化设计和合理控制提供了理论依据。     

控制器参数对四轮转向和汽车稳定性控制的影响

基于虚拟样机技术,针对四轮转向和车辆稳定性控制系统,通过协同仿真比较了车辆虚拟模型在不同的控制器参数对整车系统操纵稳定性能的影响。