四轮线控转向横摆角速度反馈控制策略研究

为了改善传统四轮转向系统的不足,研究了四轮线控转向系统的横摆角速度反馈控制策略。后轮进行横摆角速度反馈使稳态质心侧偏角极小,并且将车辆横摆和侧偏运动解耦;前轮进行横摆角速度反馈,通过调整反馈系数来预定横摆运动的时间常数,增加转向增益,改善横摆角速度的响应特性。阶跃响应和频率响应等的仿真结果表明,提出的四轮横摆角速度反馈控制策略改善了传统四轮转向的不足转向趋势,缩短了反应时间,提高了驾驶员精确控制车辆的能力,从而提高了操纵稳定性。

四轮线控转向系统的转向控制策略研究

为了控制汽车的质心侧偏角,同时保持汽车的转向增益不变,研究了四轮线控转向系统的后轮转向控制策略和前轮转向控制策略。首先建立了四轮转向整车二自由度模型,然后基于稳态质心侧偏角为零得到两种后轮转向控制策略:与前轮转角成比例型和横摆角速度反馈型,前者不改变系统极点,后者改变系统极点。基于转向增益不随车速改变得到二者的前轮转向控制策略。仿真表明,提出的前轮转向控制策略可以保持固定转向增益,降低驾驶员负担;后轮转向控制策略可以实现零质心侧偏角稳态值,控制车辆姿态,改善操纵稳定性。

线控主动四轮转向汽车控制策略研究

目的针对线控四轮转向汽车横向稳定性不足及控制鲁棒性差等问题,提出一种主动转向反馈控制策略。方法使用Simulink搭建线控转向系统转向执行机构动力学模型,将MATLAB/Simulink与Carsim联合仿真,建立线控四轮转向整车模型;基于二自由度模型分析横摆角速度和质心侧偏角对汽车稳定性的影响,推导理想的横摆角速度和质心侧偏角;以横摆角速度增益恒定为依据设计理想传动比,得到期望前轮转角,以横摆角速度误差为控制量设计模糊控制器得到附加前轮转角对期望转角实时修正,实现前轮主动转向;针对横摆角速度和质心侧偏角与理想值之间的误差,加权得到稳定性控制目标;设计自适应积分滑模反馈控制策略输出后轮转角,对理想值进行跟踪,实现后轮主动转向。结果仿真实验结果表明:所搭建的线控转向系统能够准确反映汽车动力学特性。相比无控制的机械前轮转向汽车与横摆反馈控制的四轮转向汽车,线控主动四轮转向汽车在双移线工况下将质心侧偏角控制在0值附近波动,横摆角速度跟踪误差控制在1.149 deg/s以内;在角阶跃工况下将质心侧偏角稳态值控制在0.065 deg,横摆角速度稳态值误差为0.074 deg/s。结论线控主动四轮转向控制策略在双移线和角阶跃工况下控制效果显著,鲁棒性能好,能有效提高汽车的操纵稳定性和主动安全性。

基于线控四轮转向系统的车辆横向控制策略

线控四轮转向系统具备既可以提高车辆低速行驶的灵活性又可以保证高速行驶的稳定性的优点。针对车辆参数时变特性和环境的随机扰动降低了线控四轮转向系统性能的问题,提出一种自适应滑模控制策略来提高车辆的横向稳定性和轨迹跟踪能力。首先建立多自由度车辆横向动力学模型及理想的横向响应参考模型;然后考虑车辆模型的非线性,采用扩展卡尔曼滤波和改进积分法融合的方法观测车辆的质心侧偏角,以前后轴刚度作为自适应参数,采用自适应滑模控制策略降低参数时变和环境扰动的影响,达到提高参考模型跟踪性能的目的;最终以驾驶员模型进行Carsim/Simulink联合仿真。仿真结果表明所提出的线控四轮转向横向控制策略能够降低横向跟踪偏差及减小质心侧偏角的峰值。

线控变传动比四轮转向的操纵稳定性研究

根据车辆横向运动动力学模型,采用全反馈控制策略,并考虑到人的差异,提出了影响控制策略的组合系数,可以通过人为地选择组合系数,来调整转向传动比和转向增益。仿真结果表明,可使质心侧偏角降低到零而侧向加速度增益和横摆角速度增益保持不变,并能减少系统波动幅值和进入稳态所经历的时间,从而保证车辆的反应快速灵活。在保持上述特性不变的情况下,可人性化地选择转向传动比和转向增益,进一步提高了车辆的操纵稳定性、行驶安全性和司机的驾驶舒适性。

汽车线控四轮转向控制策略

基于转向传动比随汽车速度和方向盘转角而变化,提出了前轮控制、侧滑率反馈控制和侧滑率及加速度反馈控制三种前轮线控转向的稳定性控制策略,并进行了驾驶模拟器试验评价。结合后轮主动转向研究了分别采用前馈控制方式和反馈控制方式的线控四轮转向系统的转向控制策略,并将其与前轮线控转向和传统四轮转向系统进行了比较。仿真和模拟器试验验证了线控四轮转向系统能有效提高汽车的操纵稳定性。

全方位线控四轮转向电动汽车设计

提出了一种用于外转子式轮毂电机的双横臂悬架导向机构和转向机构,可实现四轮驱动电动汽车绕任一点进行旋转,以及沿任一方向进行平移。研究了当电机失灵时的故障排除技术,即可通过电磁离合器的开关组合,驱动一台转向电机可使四个车轮全部复位,且仍可保持转向能力。用Euler角描述了悬架导向机构的姿态,推导出与车轮定位参数相关的悬架导向机构姿态角公式,对各控制点坐标进行参数化,在 ADAMS软件下建立了参数化模型,并对悬架导向机构进行了优化设计。

线控全方位转向四轮驱动电动汽车的独立悬架

设计了一种用于线控全方位独立转向四轮驱动电动汽车的独立悬架,该悬架采用双横臂、扭杆弹簧结构,具有简单紧凑、转向灵活、且承受载荷能力较强的特点。建立了悬架导向机构的几何模型及数学描述,借助Matlab软件计算悬架的运动轨迹,确定了悬架导向机构的参数,制造出的样机符合设计要求。

线控四轮转向汽车平行泊车路径规划与跟踪控制

针对线控四轮转向汽车平行泊车路径规划与跟踪控制问题,提出一种基于改进粒子群优化算法的平行泊车路径规划方法和一种基于前馈控制和反馈控制的平行泊车路径跟踪控制策略.首先,综合考虑线控四轮转向汽车运动学非完整约束、动力和转向子系统的过程约束和边界约束、避障约束、泊车初始位姿和目标位姿约束,建立以最小化泊车过程总时长为目标的平行泊车路径规划约束最优化问题,并采用可以处理等式约束和不等式约束的粒子群优化算法对其进行求解,得到最优平行泊车路径.随后,利用平行泊车路径规划过程得到的车轮转向角作为前馈控制量,并利用汽车实际位姿与期望位姿的偏差构建PI反馈控制量,实现对规划的平行泊车路径快速、精确和稳定的跟踪控制.最后,利用车辆动力学仿真软件构建模型在环仿真系统,验证所提出方法的可行性和有效性.结果表明:所提出的方法可以快速、精确和稳定地引导线控四轮转向汽车自动完成平行泊车任务.

线控四轮独立转向系统的结构及控制研究

主要介绍了四轮转向汽车以及线控转向技术的优点,设计了一种线控四轮独立转向汽车的总体结构,说明所设计的转向系统相对其他转向系统的优点。建立四轮转向汽车的3自由度数学模型,找出四轮转向汽车各车轮转角与转向盘转角的关系。对模型前后轮转角对质心侧倾角和横摆角速度的影响做了Matlab/Simulink仿真,考虑影响汽车行驶安全的因素,找出不同车速和前轮转角对应的最佳后、前轮转角比例系数,从而确定了高速行驶的汽车在指定车速与转向盘转角时各车轮对应的转角。

原地转向电动汽车参数化模型的建立

为了提高电动汽车的机动灵活性,实现车身绕任一点的旋转和沿任一方向的平移,提出了一种用于外转子式轮毂电机驱动电动汽车的原地转向设计方案。该方案采用主销偏置式双横臂悬架导向机构和锥齿轮线控转向机构,通过备份电机和电机切换机构提高线控转向的可靠性。另外,采用虚拟样机技术和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,建立了完全参数化的几何模型,并对悬架导向机构进行了优化设计。

机枪枪架结构改进及其动力学特性分析

以某型重机枪为研究对象,在不改动枪身的前提下对弹性三角枪架进行了改进研究。采用ADAMS/Autoflex模块,建立基于刚柔耦合多体系统动力学的机枪虚拟样机模型,并求解出其在连发状态下的动力响应。所得结果与原有三脚架进行了分析比较,证明了改进型三脚架的优越性。

全方位移动微型电动车悬架系统设计分析

文中在综合考虑了全方位移动微型电动车对转向机构联动机构的布置、悬架的垂向和纵向尺寸、转向机构的工作环境、减振器的工作效率等多方面的要求,设计出适用于全方位移动微型电动车的悬架系统结构,并利用Uni-graphics软件进行了三维建模和运动干涉校核。