独立轮电驱动车辆主动操纵稳定控制研究

提出了采用变增益参考模型的滑模跟踪控制策略,以横摆角速度和侧滑速度为控制对象,独立控制左右轮驱动力产生直接横摆力矩,提高了车辆在极限工况下的操纵稳定性,并改善了车辆固有的转向特性。改进的滑模控制算法减小了系统抖振并具有较强的鲁棒性。

混合动力汽车操纵稳定性模糊控制仿真研究

通过研究混合动力汽车操纵稳定性控制对电机回馈制动系统的要求及对相关工作状态进行分析,针对混合动力汽车设计了一种新颖的电机回馈制动与液压制动复合混合动力汽车操纵稳定性模糊控制系统,并讨论了前馈补偿控制器、模糊控制器、电机回馈制动协同控制器的设计与协同控制策略。以变道工况、高速转向工况及紧急制动工况为例,进行了混合动力汽车操纵稳定性控制试验研究,结果表明该操纵稳定性控制系统使车辆在以上工况运行时能够迅速、准确、安全地按照驾驶员的意图行驶,制动性能良好,而且在道路条件和行驶条件改变时具有较强的适应性和鲁棒性。

基于直接横摆力矩控制的FSAE纯电动赛车操纵稳定性控制策略

针对双电机驱动FSAE纯电动赛车操纵稳定性控制问题,提出了基于直接横摆力矩控制的操纵稳定性控制策略。采用扩展卡尔曼滤波对实际质心侧偏角进行估计,分别设计了基于PID控制、基于模糊逻辑控制以及基于PID模糊逻辑联合控制的附加横摆力矩控制器;并在方向盘转角阶跃工况以及双移线工况下,基于Matlab/Simulink平台进行了仿真对比。利用A&D5435半实物仿真平台和Matlab/Simulink代码自动生成技术,搭建了FSAE纯电动赛车硬件在环试验平台,并进行了双移线工况的实车试验验证。结果表明:文中提出的PID模糊逻辑联合控制策略相比于无控制和PID控制横摆角速度的稳态值和极值最多分别减小12. 17%和43. 87%,质心侧偏角的稳态和值极值最多分别减小8. 4%和68. 53%,并且收敛速度变快,提高了车辆的操纵稳定性。

基于运动跟踪的分布式驱动电动汽车操纵稳定性控制

提出一种分布式驱动电动汽车操纵稳定性控制策略.该策略采用分层控制的结构,上层为广义力计算层,设计基于前轮转角的前馈控制,提高横摆角速度稳态增益,同时考虑外界扰动和建模不确定性,设计积分抗饱和滑模变结构控制算法跟踪参考横摆角速度,提高车辆瞬态响应.下层为广义力分配层,考虑到实际行驶状况的复杂以及路面状况、车辆质心侧偏角难以实时获取,设计基于稳定性优先的规则分配机制.实车试验结果表明,该控制策略能有效提高车辆的操纵稳定性.

复杂工况下轮毂电机驱动电动汽车操纵稳定性控制

四轮轮毂电机驱动电动汽车各轮的转矩可以独立控制,通过合理的控制四个车轮的转矩,可以对车辆施加一个附加的横摆力矩,解决其在高速行驶、紧急避障、急转弯等复杂工况下操纵稳定性下降的问题。本文首先采用比例积分控制方法,设计车辆横摆稳定控制器,然后基于模糊控制策略,根据车辆行驶参数的变化,自动进行横摆稳定控制器参数整定。利用Carsim和Simulink联合仿真,在双移线工况下仿真分析,结果表明所设计的横摆稳定控制策略能使车辆在复杂工况下具备良好的操纵稳定性,相较无控制器情况,横摆角速度相对误差减少了58.31%。

主动悬架的操纵稳定性控制研究

本文分析主动悬架力对车辆操纵稳定性的影响关系,及基于模糊滑模控制方法,设计以提高操纵稳定性为目标的主动悬架控制器。并进行仿真试验验证该控制器的有效性。结果表明该主动悬架控制器能够提高车辆横向操纵性能。

模型预测控制的主动横向稳定杆研究

针对极限工况下汽车的操纵稳定性问题,建立八自由度整车模型以及小角度假设下的非线性动力学模型。通过MATLAB软件对理想侧倾角关于侧向加速度的分段函数进行拟合处理,得到理想侧倾角的连续目标函数。设计基于模型预测控制理论的主动横向稳定杆控制器,完成了CarSim和Simulink联合仿真平台搭建,并在双移线和弯道制动这两种典型操纵稳定性评价工况下进行仿真试验。从试验数据对比分析中可以得出,在两种典型试验工况下车辆的性能评价参数值均得到较为理想的改善,进而提高了对车辆的稳定性控制。

基于LTV-MPC的主动四轮转向控制策略研究

针对含有地面附着力约束和车辆转向执行机构峰值约束的主动四轮转向稳定性控制问题,提出了一种基于非线性轮胎模型的线性时变模型预测控制(LTV-MPC)方法。该方法对轮胎非线性模型进行局部线性化,结合地面附着系数和车轮转角输入限制,将该问题转化为二次规划问题,从而得到最优前后车轮转角。基于Matlab/Simulink搭建的非线性7自由度车辆动力学模型分别在前轮角阶跃输入和双移线输入工况下进行仿真试验。结果表明:相比于LQR主动四轮转向控制器,在2种工况下,基于线性时变模型预测控制器的汽车质心侧偏角峰值分别降低了29%和19.62%,改善了车辆的操纵稳定性。

独立轮驱动电动汽车驱动力分配策略仿真研究

为实现高速状态下驱动转向工况的车辆稳定性,采用层次化控制结构,上层控制器为运动控制器,计算总的纵向力和横摆力矩需求,其中计算横摆力矩采用滑模变结构控制方法;下层控制器为实现所需求的纵向力和横摆力矩,同时提高轮胎力利用率以增加横向操纵稳定裕度,并满足轮胎力极限、电机输出性能等约束条件,采用优化算法计算分配到各个车轮的驱动力。进行高速行驶汽车单移线仿真试验,验证本文提出的控制策略的性能。