自适应半主动悬架系统控制策略

建立了一种自适应半主动悬架的控制策略,能更好地权衡舒适性、操纵稳定性和安全性.首先建立集成了考虑悬架限位的阻尼连续变化(CVD)天棚控制算法的整车模型,并在不同路面和车速下进行仿真分析,建立由悬架动行程均方值估计路面不平度等级的方法;其次,提出一种考虑路面不平度等级的自适应型半主动悬架控制策略;然后采用遗传算法对不同工况下的控制参数进行离线优化;最后将优化后的控制参数用于在线控制,并与传统的被动悬架以及天棚控制的半主动悬架进行对比分析.仿真结果表明:汽车在复杂工况行驶时能有效识别路况信息并进行控制模式切换;在Comfort模式时能有效提高汽车平顺性;在Sport模式时能有效提高汽车的行驶稳定性;在Safe模式时能有效提高汽车行驶安全性.

油气消扭悬架的试验与仿真

在ADAMS中建立了油气消扭悬架系统的机械及液压模型,进行了消扭工况仿真并将其与试验数据进行了对比分析,验证了所建油气消扭悬架系统模型的正确性。利用建立的整车模型对油气消扭悬架汽车的性能作出了预测,结果表明,消扭悬架不会破坏汽车的操纵稳定性,且在减小车身的扭矩、轮荷偏载及保证车轮与地面的良好附着方面效果明显。

汽车ABS混合仿真试验台的开发与研究

对汽车防抱制动系统 (ABS)混合仿真试验台进行了系统分析 ,建立了用于硬件在环仿真的车辆模型、轮胎模型、路面模型以及 ABS液压系统模型 ,并进行了硬件在环的仿真试验。把 ABS实际部件嵌入到软件环境中进行混合仿真极大地扩展了软件仿真的功能 ,为 ABS产品开发提供了开发工具和试验平台。

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。

基于模糊逻辑的自动平行泊车转向控制器

分析了汽车在倒车过程中的运动学特性,在SIMULINK中搭建某轿车的运动学模型以及模拟平行泊车的倒车环境;根据汽车转向特性,通过几何算法估算该轿车可以实现平行泊车的车位尺寸;从总结专业驾驶员的泊车经验出发,结合模糊逻辑控制理论设计自动平行泊车转向控制器;将转向控制器引入应用SIMULINK所建立的系统中仿真模拟该轿车的平行泊车过程;通过仿真验证了基于模糊逻辑控制理论的平行泊车控制算法的可行性。

油气耦连悬架系统的建模与仿真研究

针对车辆轮荷的显著差异会降低车辆的平顺性和驱动能力这一问题,提出了一种油气耦连悬架系统.首先介绍了该系统的结构和原理,并在Matlab/Simulink下搭建了其动力学模型,最后将该模型与车辆动力学仿真软件Carsim进行联合仿真,在不平路面下对是否装有该耦连悬架系统车辆的侧倾角、不足转向度、发动机输出功率等指标进行仿真对比,研究该耦连悬架系统对车辆平顺性和操纵稳定性的影响.仿真结果表明,油气耦连悬架系统可以增加车辆的通过性和驱动能力,提高车辆的平顺性.

轮胎试验台六分力解算、标定与优化分析

轮胎试验台的力与力矩测试精度直接影响到轮胎数据的准确性,应用多体动力学理论对所研发的平板式六自由度低速轮胎试验台进行研究,分析了该试验台姿态控制的机理,推导出试验台轮胎六分力解算公式,并用abaqus有限元软件验证其准确性。然后对设计加工出的试验台进行标定,结果表明:3个方向的力吻合较好,但是力矩并不特别理想。经合理分析假设,试验台6个电缸铰支的硬点实际安装中存在空间的偏差,对其进行辨识优化分析,结果表明:优化后三方向的力及力矩与标定值吻合的精度符合要求,力的精度高于0.75%,力矩精度可达1%左右,证明了铰支安装偏差的假设是合理的,也体现出该轮胎试验台在测试精度上的优势。

基于天棚和地棚混合阻尼的高速车辆横向减振器半主动控制

在研究抑制高速轨道车辆横向振动时,传统天棚阻尼控制方法使车体的横向振动降低的同时,却增加了转向架和轮对的横向振动,导致机车高速运行时脱轨的可能性变大,运行安全性降低。针对上述问题,在Adams/Rial中建立了轨道车辆单节拖车的整车模型,利用Matlab/Simulink工具,结合天棚阻尼控制和地棚阻尼控制特点,研究了混合阻尼控制对高速列车横向振动的抑制作用。结果表明,混合天棚阻尼控制综合考虑了高速车辆运行时的舒适性和安全性,使高速车辆具有更好的综合性能。

爆胎汽车整车运动分析及控制

通过轮胎试验得到GT175/60 R14轮胎在正常胎压及零胎压下的力学特性参数,以此为依据,运用CarS im软件对爆胎汽车进行整车动力学仿真,找出汽车偏航原因,分析驾驶员不同操作所引起的整车运动性能变化以及汽车稳定性控制系统对爆胎汽车的影响。仿真结果表明,稳定性控制系统对于减轻爆胎带来的后果具有积极的作用。

基于CarSim RT的车辆稳定性系统控制器开发

为了检验所开发的车辆稳定性系统控制器控制算法与控制器硬件、外围传感器及执行器之间的性能匹配情况,利用CarSim RT技术建立了控制器硬件在环试验平台,并进行了控制器硬件在环试验。结果表明,所设计的控制器能够保证车辆随时按照驾驶员的意图行驶,有效提高了车辆在不同路面条件下的稳定性。

后悬架非对称式橡胶衬套弹性耦合特性

非对称式橡胶衬套在轴向和对称径向存在弹性耦合特性,对汽车的操纵稳定性有一定的影响。采用专用卡具在压力试验台上测量了非对称式橡胶衬套的力与位移特性。基于试验数据,采用三向耦合的弹簧阻尼系统表达了其弹性耦合特性,并在ADAMS/View虚拟样车模型中进行了相关仿真试验。与传统橡胶衬套相比,非对称式橡胶衬套能够产生随动转向,提高汽车操纵稳定性。

预瞄优化神经网络驾驶员模型

根据预瞄跟随理论并结合真实驾驶员的学习目标、生理限制与不断优化的行为特性,建立了预瞄优化神经网络驾驶员模型。利用2自由度车辆模型进行了汽车在方向控制下的仿真计算。仿真结果表明,预瞄优化神经网络驾驶员模型与实际合格驾驶员行为非常相似,按照该理论建立的驾驶员模型可以应用于驾驶员-汽车闭环系统的研究和自动驾驶等智能车辆的控制。

人-车-路闭环系统驾驶员模型参数辨识

基于在驾驶模拟器上进行的人-车-路闭环系统仿真试验,使用全局演化局部寻优的辨识算法,对驾驶员模型进行参数辨识。通过大量的实际驾驶人员的试验数据,辨识出各种水平的驾驶员模型参数,为改进智能车控制系统的设计提供了依据。利用辨识得到的驾驶员模型和车辆模型进行了人-车-路闭环系统的双移线与蛇行线仿真,仿真结果与试验数据具有很好的一致性。

组合遗传算法在人-车-路闭环系统综合评价优化设计上的应用

针对人 -车 -路闭环系统综合评价方程的复杂性 ,提出一种快速的优化算法称为组合遗传算法 ,该方法结合了遗传算法、进化策略和模拟退火算法的优点 ,利用该思想编制的程序能够很快地得到满意的结果 ,并且为高自由度的人 -车 -路闭环系统模型的综合评价提供了方法 。

轮胎附着极限下差动制动对汽车横摆力矩的影响

本文以纵滑-侧偏联合工况的稳态轮胎模型为基础,分析了汽车极限转向条件下制动力作用于不同车轮时对汽车横摆力矩的影响,并通过整车动力学仿真进行了验证。研究结果为利用差动制动控制提高汽车的高速操纵稳定性提供了动力学依据。

UniTire轮胎稳态模型的速度预测能力

为了降低轮胎高速试验的条件限制与成本,通过利用TNO不同速度下的侧偏试验数据,研究了统一轮胎模型UniTire从低速试验数据预测高速轮胎力学特性的能力。其中包括速度对动摩擦系数的影响;速度对侧偏和纵滑刚度的影响;速度对气胎拖距的影响。试验结果证明了UniTire轮胎模型在从低速轮胎试验预测高速轮胎力学特性方面具有很高的预测精度。

高速车辆横向减振器模糊天棚半主动控制研究

为了研究减少高速列车运行中车体横向振动,利用ADAMS/Rail与Matlab建立了联合仿真高速列车车辆动力学模型,并利用开关型天棚控制算法和连续型天棚控制算法对高速列车车辆横向减振器进行了半主动控制仿真研究.结果表明:开关型天棚控制算法简单实用,但控制效果逊于连续型天棚控制算法,还有可能发生颤振;连续型天棚控制算法控制效果好,但对系统的实时性和减振器结构的要求较高.针对这2种控制器的优缺点,同样基于上述模型,结合模糊理论和天棚速度阻尼控制,开发了一种新的控制方法,经研究表明,该控制方法具有很好的控制效果,并能弥补上述2种方法的不足.

四轮转向的控制方法的发展

从控制原理出发 ,系统地评述了车辆四轮转向系统控制方法的发展 ,以此为基础指出四轮转向系统的研究必须以闭环综合评价为出发点 ,并与其它主动安全技术相结合 。

基于扩展卡尔曼滤波的汽车质心侧偏角估计

基于二自由度汽车动力学模型和轮胎模型,运用扩展卡尔曼滤波方法建立了汽车质心侧偏角估计器。利用汽车动力学仿真平台,通过仿真对比了线性轮胎模型和非线性轮胎模型的质心侧偏角估计结果。仿真结果表明,轮胎模型对于质心侧偏角估计精度至关重要,而采用非线性轮胎模型能显著提高质心侧偏角估计精度,估计结果能满足ESC控制的要求。

轮胎侧向力影响因素试验

轮胎侧向力与轮胎侧偏角、垂直载荷、车轮外倾角、纵向滑移率、轮速及胎压等因素直接相关,是车辆横向动力学重要的组成部分。通过对轮胎试验数据整理分析,阐述了车轮侧向力与各种影响因素间的关系。随着轮胎侧偏角的增大,车轮侧向力呈现很强的非线性。随着垂直载荷的增大,车轮侧向力不会呈比例增大。由于侧向力与侧偏角及垂直载荷间的非线性关系对车辆行驶性能及悬架调校非常重要,应用计算实例描述了载荷变化的影响。车轮外倾角与侧向力间的关系对悬架外倾角补偿特性非常重要,对此进行了计算说明。