基于齿条力估计的线控转向系统主动跟踪器研究

针对智能驾驶线控转向系统的精确转向跟随问题,对线控转向系统的动力学模型建立、外部干扰因素分析及估计补偿、转向跟随控制算法设计等进行了研究。提出了适用于线控转向系统的主动跟踪器,通过实时估计外部齿条力,并进行前馈补偿的方式改善了系统的跟随性能;利用一种基于扩张干扰观测器的齿条力估计方法,将估计结果与鲁棒滑模控制器相结合,设计出了适用于线控转向系统的主动前馈跟踪算法;基于ISO汽车转向系统相关测试标准,在不同工况下对算法进行了硬件在环实验验证。研究结果表明:齿条力估计算法能够实时有效地对外部齿条力进行估计,同时主动跟踪器提升了线控转向系统的转向跟随性能,并且其改善效果在高速大负载工况下更为显著。

一种基于齿条力估计的车辆方向盘摆振抑制的方法

针对车辆在驾驶安全和驾驶感受的摆振问题,对双齿轮转向系统的动力学模型、齿条力估计以及摆振抑制控制算法进行了研究,提出了基于齿条力估计的方向盘摆振抑制控制器。结合谐波滤波原理,将在摆振的扰动力提取出来,经过适当的幅值相位补偿,由电机提供补偿力矩,最终达到减弱摆振导致的方向盘振动,并通过系统仿真试验验证了摆振抑制算法的效果。结果表明:该算法能有效降低摆振对方向盘手感的影响,提高驾驶的舒适性。