基于分层式协调控制的汽车电动助力转向与防抱制动系统仿真

在对电动助力转向系统和防抱制动系统分别建模的基础上,深入分析两系统在助力转向制动过程中的矛盾性,采用分层协调控制策略,将控制系统分为底层和上层控制部分。底层控制器为转向和制动系统两个单独的控制器,用以执行各子系统的控制任务;上层协调器对其进行整体协调分析,并及时修改底层控制的决策,从实现整车综合性能最优的目标出发来执行协调优化任务。仿真结果表明,提出的协调控制逻辑正确可行,在保证转向轻便性的前提下,提高了系统制动稳定性和行驶安全性。

汽车主动底盘多模型分层协调控制

针对汽车主动底盘复杂大系统的特点,运用分布式智能递阶控制策略建立主动底盘分层协调控制结构。下层控制器为悬架、转向和制动系统三个单独的控制器,用以执行各子系统的控制任务,实现各自的性能指标;上层控制主要对车辆行驶状态进行判断,并结合车辆底盘协调控制逻辑及下层控制器反馈信息特征,对各控制子系统进行整体协调和控制决策。仿真结果表明,相对于汽车底盘系统单独子系统控制,采用分层式协调控制策略能更好地改善整车综合使用性能。

汽车EPS/ABS集成控制硬件在环研究

针对汽车助力转向制动过程中的动力学耦合关系,通过建立汽车转向和制动系统模型,分别设计了单个ABS及EPS子系统控制器和集成控制器,对两系统进行了集成控制,并将控制器局域网络应用到两系统集成控制中,采用SAE J1939协议,设计了CAN总线通讯系统。最后基于LabView进行了软件仿真和硬件在环实车试验。结果表明:基于CAN通讯的集成系统工作稳定,抗干扰能力强,汽车在转向制动工况下综合性能得到改善。

汽车底盘协同控制的多智能体技术

为实现汽车底盘的协同控制,消除悬架子系统与转向子系统的相互消极影响,提出了一种基于多智能体理论的协调控制方法。构建出半主动悬架智能体、电动助力转向智能体和系统智能体,基于分层递阶理论搭建了可扩展化、高智能化的底盘协同控制框架,并在智能体开发环境JATLite下进行了仿真。结果表明:多智能体的协作求解机制对悬架和转向子系统的匹配起到了有效的协调控制,验证了智能体技术在底盘协同控制应用中的可行性和有效性。

基于硬件在环实验的汽车电动助力转向与防抱死系统控制研究

针对汽车助力转向和防抱死系统进行协调研究,首先建立系统模型,然后对助力转向和防抱死系统的控制器进行改装,分为单独和协调两种控制工况实施仿真,得到横摆角速度和侧向加速度数据并分析,再用实车实验验证仿真工况,综合可得:采用协调控制,汽车的综合制动性能得到改善。

混联式混合动力汽车电液复合控制系统研究

基于混联式混合动力汽车动力转向、制动、悬挂等系统对控制精度高、响应快速的要求,以某型混联式混合动力汽车为研究对象,采用AMESim与MATLAB软件对其动力转向系统、制动系统、悬挂系统电液复合控制进行仿真分析,对制动力进行试验验证。仿真结果表明:在电液复合控制下,混联式混合动力汽车动力转向系统中液压系统压力及转向力矩存在一定的波动;制动系统中的车速及制动力也存在一定的波动;悬挂系统中引入半主动控制电液复合控制效果更优;仿真制动力与试验制动力相对误差为2.23%,验证了仿真分析的正确性。该研究为混联式混合动力汽车电液复合控制系统设计与分析提供理论依据。

高速时转向盘角阶跃工况下电动轮汽车EPS与DYC的协调控制方法

为了保证电动轮汽车在高速时转向盘角阶跃工况下的操纵稳定性与行驶安全性,对电动助力转向(electric power steering,EPS)与直接横摆力矩控制(direct yaw moment control,DYC)开展联合研究,并提出一种新型的电动轮汽车EPS与DYC的协调控制方法:根据横摆角速度与质心侧偏角等车辆运动参数,经上层控制器滑模变结构控制获取协调控制权重系数K和附加横摆力矩,通过协调控制权重系数K对EPS输出的转向助力矩进行修正,同时由附加横摆力矩对4轮的纵向力进行DYC分配。利用Car Sim软件和Matlab/Simulink软件分别建立整车机械动力学模型和整车协调控制模型,将两模型联立后开展联合仿真。仿真结果表明:将EPS与DYC进行协调控制,不仅可显著提高电动轮汽车在高速时转向盘角阶跃工况下的方向稳定性,而且通过协调权重系数K适当削弱了转向助力矩,可避免在高速工况下由于驾驶员心理紧张而造成的误操作。

汽车电动助力转向系统、防抱死系统与主动悬架集成控制

研究了汽车联合工况下底盘各系统的集成控制方法,建立了包含转向系统、悬架系统以及制动系统的12自由度整车模型,对电动助力转向系统采用PID控制,对主动悬架系统采用随机最优控制,对防抱死系统采用逻辑门限值控制,在此基础上,分析各系统相互关系,考虑到转向系统和制动系统共同工作时对于地面附着力的冲突,悬架系统对转向系统和制动系统工作性能的影响,设计上层协调控制器,对各个系统共同工作的工况进行协调控制。仿真结果表明:集成控制情况下,汽车电动助力转向系统、防抱死系统和主动悬架系统性能指标特别是危险工况下的综合性能特别是制动性能较单独控制情况下有了一定的提高。

基于微电网的城轨再生制动能量回馈系统

为减小再生制动能量的冲击性和间歇性,提出一种基于微电网的再生制动能量回馈系统,利用城轨出入口电动汽车的闲置时间,发挥其储能特性和可调度特性,平抑制动能量的冲击性和间歇性,为车站提供稳定的绿色电力。为使所提微电网再生制动能量回馈系统的安全可靠工作,设计了再生制动能量回馈控制,逆变器恒功率控制及电动汽车充放电控制,同时考虑到电动汽车充放电受荷电状态约束,提出了一种基于滞环比较器的协调控制方法,以实现再生制动能量回馈控制,逆变器恒功率控制的同时避免电动汽车过充或过放。最后搭建Simulink仿真模型对所提微电网再生制动能量回馈系统进行验证,结果表明:所提运行控制和协调控制方法是有效可行的,对再生制动能量的利用具有应用和研究价值。

低附着系数路面ESP与EPS协调控制研究

针对低附路面车辆转向行驶时,由ESP系统工作引起的轮胎自回正力矩严重缺失,设计基于EPS回正力矩补偿控制下的ESP与EPS协调控制策略。当车辆在低附路面出现过度转向时,由EPS回正力矩补偿控制器对轮胎自回正力矩进行补偿,避免驾驶员因路感的缺失而过度反向转动方向盘,并输出控制后的方向盘转角。对由线性两自由度车辆模型求得的理想横摆角速度进行修正,修正值输入给ESP,提高ESP控制精度,保证车辆在低附系数路面转向行驶的操纵性和稳定性。