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。     

基于遗传优化的车辆稳定性模糊控制器设计

为了保证车辆在极限危险工况下的行驶稳定性,提出了利用后轮主动转向与差动制动联合产生校正横摆力矩的稳定性控制策略,并进行了相应的车辆稳定性模糊控制器设计;为了改进所设计模糊控制器的控制品质,克服在控制器设计中隶属函数划分与控制参数确定的主观性,利用遗传算法对所设计模糊控制器的隶属函数分布及比例、量化因子进行了优化研究.     

非线性轮胎侧向力对汽车转向稳定性的影响

为分析轮胎侧向力对汽车转向稳定性的影响,建立了非线性轮胎侧向力模型并通过四自由度整车动力学模型计算了不同车速下汽车质心侧偏角、车身侧倾角和前轮转角响应。基于ADAMS的虚拟试验和实车试验结果表明：汽车高速转向行驶时,非线性轮胎侧向力模型能更准确地反映出汽车运动状态的响应,各状态响应的平均绝对误差能控制在相应状态幅值的10%以内。研究结果对汽车稳定性控制系统的设计具有理论指导意义。     

基于控制分配的主动前轮独立转向车辆转角分配算法

针对新近提出的主动前轮独立转向(AIFS)系统基于规则的转角分配方法自适应性差、无法实现最优分配的问题,提出了一种基于控制分配的转角分配算法。指出了传统主动前轮转向(AFS)存在的问题,阐述了主动前轮独立转向系统的结构和工作原理;在MATLAB/Simulink中建立了整车四自由度数学模型,设计了AIFS滑模控制器和转角分配模块;通过阶跃转向工况对所提出的转角分配算法进行了仿真验证。结果表明：该分配算法可以使AIFS自适应内外轮载荷转移变化,自动调整内外轮转角大小,较AFS可以更好地跟踪理想横摆角速度和理想运动轨迹,实现了“能力越大的轮胎贡献越大”的控制目标,提高了车辆极限转弯时的侧向稳定性。       

单轨车辆参数对轮胎磨损的影响及优化研究

跨座式单轨车辆的特殊结构使单轨车辆曲线运行中走行轮磨损严重。从单轨车辆动力特性角度,建立了具有三向附着接触对的跨座式单轨列车空间耦合动力学模型,动力学模型仿真结果与实车相关测试数据具有较好的一致性。基于建立的耦合动力学模型,分析了车辆在曲线通过时,单轨车辆悬架参数、结构参数对单轨车辆走行轮胎磨损的间接影响,探索了单轨车辆悬架、结构参数对轮胎磨损的影响趋势,以单轨车辆曲线通过时,走行轮所受侧偏力为目标函数,对单轨车辆悬架参数、转向架结构参数进行优化,优化结果表明:单轨车辆中央悬挂参数对于侧偏力数值影响较小,但通过悬挂参数优化能有效缩短车辆曲线响应时间,转向架走行轮定距参数对侧偏力的影响较大。     

轮胎力传感器质量对测量精度和整车稳定性影响

轮胎力传感器(Wheel force transducer,WFT)采用串联方式传递地面对轮胎的作用力,增加轮胎质量4～10 kg,此附加质量对WFT本身测量精度和整车稳定性会造成影响。选择8梁和4梁弹性体两种典型电阻应变WFT,对弹性体、未改制轮辋、弹性体+改制轮辋装配体进行模态对比分析。然后量化由轮胎旋转形成的离心力和由弹性体外环垂直运动惯性力形成的附加变形梁拉压变形。基于15自由度整车仿真模型进行90 km/h匀速、160°转向盘角阶跃输入对比试验,根据质心侧偏角和横摆角速度分析WFT附加质量对汽车稳定性的影响。结果表明,弹性体基频振动中变形梁的拉伸和弯曲变形,以及垂直运动惯性力形成的附加变形梁拉压变形是形成WFT系统测试误差的主要因素;WFT安装后会改变整车的稳定性,增加响应延时。     

汽车操纵稳定性仿真用轮胎模型的研究

介绍了四种常见的车辆操纵稳定性仿真用轮胎模型,即简单非线性轮胎模型、半经验公式轮胎模型、魔术公式轮胎模型和分析轮胎模型。通过对含上述四种轮胎模型的车辆动力学系统进行C级不平路面上转向盘角阶跃输入仿真试验,结果表明车辆系统响应总体趋势一致。以简单非线性轮胎模型为例,对比了车辆在水平路面与正弦路面上的响应,分析了不平路面的频率和幅值及车速对车辆操稳性的影响。     

工程车辆作业稳定性试验研究

通过分析工程车辆稳定性能 ,确定其典型失稳工况 ,提出了工程车辆设计和使用中提高稳定性的思路 ,试验结果剖析了附着失稳及刚性失稳的现象。     

基于SolidWorks二次开发的两栖车辆静水稳定性研究

利用传统二分法进行两栖武器静水稳定性计算时方法复杂,收敛速度慢,并且计算量大,计算精度较差。针对这种情况,编制出了一种较为简单的算法,以此为基础,利用VB语言对SolidWorks进行二次开发,设计出一种计算两栖车辆静水稳定性的软件。利用该软件可快速精确地计算出两栖车辆在静水中任意角度的恢复力矩,从而精确地绘制出两栖车辆的横稳性和纵稳性曲线。经检验该软件不仅计算精度高,且算法简单快捷。     

基于车轮多维力传感器的轮胎动特性研究

介绍了车轮多维力传感器的基本原理和以该传感器为核心构建的汽车道路试验数据采集系统。利用该系统进行了汽车的制动试验，以采集到的数据为基础应用BP神经网络进行轮胎纵向制动力和滑移率关系的研究。结果表明，基于车轮多维力传感器的道路试验数据采集系统能够为轮胎动特性的研究提供方便而有效的手段。     

基于模糊控制的电动汽车前后制动力分配策略研究

为提高纯电动汽车的再生制动能量回收率,在分析基于理想制动力曲线和基于ECE法规的电动汽车前后轮制动力分配控制策略的基础上,根据制动强度和储能元件荷电状态的大小,提出了一种基于模糊逻辑的前后轮制动力分配控制策略,以实现制动能量的高效回收利用和良好的汽车制动稳定性。对该控制策略在电动汽车仿真软件ADVISOR2002下进行了仿真,仿真结果表明,该制动力分配控制策略提高了再生制动能量的回收率,同时也能改善汽车的制动稳定性。     

双向驾驶无轨胶轮车的研发与实用设计

以WC1.8J型防爆柴油机无轨胶轮车为论述对象,针对在矿井下狭窄的巷道里使用时,车辆不用掉头,即可往返运输的技术需求,按照双向驾驶车型的功能要求实施研发,采用的优质防爆部件和先进的动力换挡变速箱及独创的"功能转换装置",实现了主、副驾驶舱单独操作的功能。整机经性能试验和矿区使用试验,完全符合专用指标。     

[分布式驱动电动汽车动力学控制]基于转矩协调分配的分布式驱动电动汽车稳定性控制

A hierarchical vehicle-stability-control method was presented based on the longitudinal force distribution optimization for the handling and stability control of the distributed-driven electric vehicles. The eight-degree-freedom vehicle models and the three-layer control systems were developed. By selecting the sideslip angle and the yaw rate as the state variables and introducting the virtual control to decouple two control variables,  the integral 2-DOF vehicle models were adopted to calculate the equivalent yaw moments for the vehicle stability in upper controllers. The linear quadratic regulator （LQR） method was utilized to optimize the distribution of the front and rear steering angles and the tire longitudinal forces in middle controllers. The sliding-mode-based slip controller in the lower layer was also designed to reallocate the wheel torques. Simulation results show that the control system may make full use of the adhesion potential of the tire under high speed and extreme conditions, realize the coordinated distribution of wheel torques and improve the steering stability of the vehicles. When the actuators fail, the system may reconstruct effectively and realize the reallocation of control inputs to improve the safety of the vehicles.     

分布式驱动电动汽车操纵稳定性影响因素分析研究

为了探究影响分布式驱动电动汽车操纵稳定性的因素,以某车型为研究对象,对各影响因素进行仿真分析.基于Carsim软件和Simulink软件分别建立了整车动力学模型和电机模型,通过改变汽车的行驶速度、质心高度、质心前后位置以及路面附着系数,对整车操纵稳定性进行仿真分析,分别获得了不同行驶速度、不同质心位置和不同路面附着系数...     

汽车非线性悬架最优控制的研究

建立了车辆两自由度非线性动力学模型及包含悬架刚度立方非线性的运动微分方程,运用Runge-Kutta方法求出了被动悬架与半主动悬架系统对水泥路面、搓板路面、卵石路、鱼鳞坑路4种路谱的响应,采用模拟计算法得出车身竖直振动加速度的均方根值,并将被动悬架与半主动悬架系统的响应进行比较,在振动舒适度改进的同时,悬架弹簧的变形量增大,因此应该合理选择系统参数为汽车的动态设计提供了理论依据.     

Study on modeling of vehicle dynamic stability and control technique

In order to solve the problem of enhancing the vehicle driving stability and safety,which has been the hot question researched by scientific and engineering in the vehicle industry,the new control method was investigated.After the analysis of tire moving characteristics and the vehicle stress analysis,the tire model based on the extension pacejka magic formula which combined longitudinal motion and lateral motion was developed and a nonlinear vehicle dynamical stability model with seven freedoms was made.A new model reference adaptive control project which made the slip angle and yaw rate of vehicle body as the output and feedback variable in adjusting the torque of vehicle body to control the vehicle stability was designed.A simulation model was also built in Matlab/Simulink to evaluate this control project.It was made up of many mathematical subsystem models mainly including the tire model module,the yaw moment calculation module,the center of mass parameter calculation module,tire parameter calculation module of multiple and so forth.The severe lane change simulation result shows that this vehicle model and the model reference adaptive control method have an excellent performance.     

Integrated control of lateral and vertical vehicle dynamics based on multi-agent system

The existing research of the integrated chassis control mainly focuses on the different evaluation indexes and control strategy. Among the different evaluation indexes, the comprehensive properties are usually not considered based on the non-linear superposition principle. But, the control strategy has some shortages on tyre model with side-slip angle, road adhesion coefficient, vertical load and velocity. In this paper, based on belief, desire and intention（BDI）-agent model framework, the TYRE agent, electric power steering（EPS） agent and active suspension system（ASS） agent are proposed. In the system（SYS） agent, the coordination mechanism is employed to manage interdependences and conflicts among other agents, so as to improve the flexibility, adaptability, and robustness of the global control system. Due to the existence of the simulation demand of dynamic performance, the vehicle multi-body dynamics model is established by SIMPACK. And then the co-simulation analysis is conducted to evaluate the proposed multi-agent system（MAS） controller. The simulation results demonstrate that the MAS has good effect on the performance of EPS and ASS. Meantime, the better road feeling for the driver is provided considering the multiple and complex driving traffic. Finally, the MAS rapid control prototyping is built to conduct the real vehicle test. The test results are consistent to the simulation results, which verifies the correctness of simulation. The proposed research ensures the driving safety, enhances the handling stability, and improves the ride comfort.     

非线性车辆座椅支撑系统优化设计

建立了单自由度非线性座椅模型,并对座椅支撑进行优化设计,使座椅支撑系统的非线性刚度与阻尼参数值更匹配,减小了座椅支撑系统的振动传递率,达到最优的减振效果,提高了座椅的平顺性,为开发相关的非公路车辆减振座椅提供了理论依据。     

混合锅运输车转向机构优化设计

以混合锅运输车转向机构为研究对象,分析了运输车的多种转向方式,建立了运输车转向机构优化模型.对相关重要参数进行了公式推导,结合Matlab软件的优化工具箱对转向机构进行点位优化,通过优化转向机构液压缸最大推力减小了31％,提高了转向液压缸的安全性.