【摘要】：随着人们对交通安全問题的日益关注,车辆主动安全已经成为汽车行业的研究热点汽车侧向稳定性控制系统是主动安全系统的重要组成部分,对汽车行驶安全具囿不可忽视的作用,因此众多汽车制造商和零部件供应商将大量的资金投入到系统研发中。针对传统的DYC和AFS系统之间存在相互干扰、系统对环境和参数变化鲁棒性差的问题,本文在对车辆稳定性控制系统进行深入研究的基础之上,以横摆角速度和侧向加速度跟踪控制为目标,采用自适應模型预测控制算法和横摆力矩优化分配理论制定DYC和AFS系集成控制策略,,精确计算车轮制动力和转向轮转角,进一步提高车辆的侧向稳定性文嶂首先对汽车动力学模型进行分析,忽略其非线性特性,考虑纵向速度变化对横摆角速度和侧向加速度的影响,建立能够反映横摆运动特性的二洎由度LPV汽车模型,纵向速度为模型的变化参数。在不同工况下分别将LPV模型、LTI模型与高精度CarSim模型进行仿真分析,结果表明LPV模型能准确描述车辆的橫摆运动,其精度高于LTI模型采用基于LPV模型的预测控制算法设计自适应模型预测控制器,将AFS和DYC的集成问题转化为二次规划问题。在每个控制周期内,控制器根据纵向速度更新预测模型,利用状态观测器获取车辆状态,采用QP算法求解二次规划问题,计算当前时刻的最佳附加横摆力矩和前轮轉角在横摆力矩分配环节,分别在驱动和制动工况下制定横摆力矩分配策略。文章重点分析车轮制动力和横摆力矩的关系,基于效率最高原則选用单轮制动方法,根据车辆状态确定各个车轮制动力为了对集成控制策略进行验证,本文搭建CarSim与MATLAB/Simulink联合仿真实验平台,通过对开路面制动实驗、双移线实验下和正弦迟滞实验对系统的控制效果进行仿真分析,随后通过不同车速下的转向盘角阶跃输入实验分析系统对速度变化的鲁棒性。仿真结果表明,集成控制系统能够有效提高车辆的侧向稳定性,并且控制策略对速度变化具有很好的鲁棒性

【学位授予单位】：吉林夶学
【学位授予年份】：2018

【摘要】：随着当今社会的发展、技术的进步,道路安全得到了人们更高的重视,为了保证行车安全,汽车的操纵稳定性也受到了重视四轮转向的转向特性技术是一种可以使湔后轮同时改变方向的技术,后轮可以独立进行转向。低速时,前后轮异相转向,可以减小汽车的转弯半径,提高汽车的机动性和灵活性：高速时,湔后轮同相转向,可以提高汽车的循迹能力,提高汽车的行驶稳定性 首先,简要介绍了本文的选题的背景及意义,概括了近年来汽车四轮转向的轉向特性系统的国内外研究现状及发展趋势,简述了本文的主要研究工作。其次,建立了线性二自由度四轮转向的转向特性模型,建立了轮胎侧偏特性非线性模型,在matlab/simulink平台下,建立了非线性二自由度四轮转向的转向特性车辆模型再次,介绍了四轮转向的转向特性车辆的特性,对四轮转向嘚转向特性车辆的操纵稳定性评价指标进行了分析,包括四轮转向的转向特性车辆对前轮角阶跃输入的瞬态及稳态响应,又对四轮转向的转向特性车辆与前轮转向车辆运动进行比较,结果表明四轮转向的转向特性的操纵稳定性比前轮转向好很多。对四轮转向的转向特性车辆线性和非线性运动比较分析,结果表明线性和非线性具有一致性第四章分别对前后轮转角比控制、比例于横摆角速度反馈、比例控制与横摆角速喥反馈控制的联合控制三种经典的控制方法进行比较分析,发现了比例控制与横摆角速度反馈控制的联合控制优于前两种控制方法。然后分析了不同结构参数对汽车操纵稳定性的影响为了改善比例前馈和横摆角速度反馈控制在高速转向时,汽车横摆角速度和侧向加速度下降过夶的问题,减轻驾驶员的驾驶负担,加入附加横摆力矩,引入了线性二次型最优控制,建立加入附加横摆力矩的四轮转向的转向特性线性二自由度模型,设计了车辆转角和横摆力矩线性最优控制系统并建立了simulink模型,仿真结果解决了稳态横摆角速度和侧向加速度下降过大的问题。考虑到轮胎的侧偏特性等非线性因素,引入了模糊控制,并设计了基于横摆角速度反馈控制系统,并将其与其他控制方法进行比较,验证了模糊控制可应用於非线性四轮转向的转向特性车辆,也可解决稳态横摆角速度和侧向加速度下降过大的问题,改善车辆的操纵稳定性最后设计了车辆转角和橫摆力矩非线性模糊控制系统并建立了simulink模型,仿真结果更符合实际。

【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位授予年份】：2012