基于ANFIS的汽车ESP控制方法研究

文章采用自适应神经模糊推理系统(adaptive neuro-fuzzy inference system,简称ANFIS)研究车辆ESP的反馈控制,设计了基于横摆角速度的神经模糊推理系统;考虑车辆的转向特性,建立了车辆的轮胎模型和二自由度参考模型,并在Simulink下进行仿真;仿真结果证明了自适应神经模糊控制对车辆横摆角速度和质心侧偏角的控制是有效的,提高了车辆的侧向稳定性。

汽车ESP液压控制单元关键部件建模与系统仿真

以汽车电子稳定性程序(ESP)液压控制单元的回油泵、高速开关阀等关键部件为研究对象,推导其数学模型,利用AMESim、Matlab软件建立ESP液压系统回油泵、高速开关阀运动的联合仿真模型,通过仿真得出这些液压元件参数对主动增压下制动轮缸压力调节的影响,为提高回油泵效率、实现高速开关阀的线性控制功能提供参考依据。

汽车ESP系统模型和模糊控制仿真

汽车电子稳定系统(electronic stability program,ESP)是行驶车辆的一种主动安全系统。它综合了制动防抱死系统,驱动力控制系统和横摆力矩控制系统使行驶车辆的安全性得到很大地提高。建立了七自由度整车模型、magic formula轮胎模型以及车辆参考模型,采用车辆质心侧偏角的状态差异法,应用模糊控制理论设计了质心侧偏角反馈控制器,将建立的模糊控制器模型和汽车动力学模型组合起来,并通过前轮转角阶跃输入和正弦输入,在常见的易于失稳的湿滑路面上对典型工况进行仿真。结果表明:所设计的控制器可以很好地控制汽车的横摆角速度和质心侧偏角,提高了车辆的稳定性。

用于电子稳定程序(ESP)在线控制的液压模型和反模型

对汽车电子稳定程序(Electronic stability program,ESP)的液压系统进行仿真分析和测试。建立包括液压控制单元的控制阀、柱塞泵、制动软管、硬管以及节流器等环节的主动增压模型;对主动增压系统进行模拟仿真,获取各个环节支配性特征参数。基于模型支配特征参数和试验数据,开发出液压模型和反模型,应用该模型进行ESP压力在线预估,获取控制过程中轮缸压力这一重要控制参量。仿真和试验表明,这种液压模型和反模型能够满足ESP在线控制要求。

ESP液压执行单元柱塞泵动态特性仿真与试验

通过对汽车电子稳定程序ESP的液压执行单元内部柱塞泵结构的研究,提出一种在无背压条件下,实现柱塞泵主动增压的设计方法。借助AMESim软件对ESP液压执行单元的柱塞泵结构参数进行仿真,分析了泵流量、电动机转速对增压速度的影响,利于ESP进行硬件匹配时,确定相应的泵流量和电动机选型。台架试验证明,能实现ESP液压执行单元柱塞泵的主动增压功能。

汽车ESP系统的建模和控制方法

为了提高汽车操纵稳定性和行驶安全性,该文针对ESP系统的特性,采用"魔术公式"轮胎模型,建立了七自由度汽车模型,运用MATLAB/SIMULINK软件实现数学模型到仿真模型的转换并进行了仿真分析。根据ESP系统的非线性时变特性,运用模糊控制原理,设计了以横摆角速度和质心侧偏角为控制变量的参数自整定模糊PI控制器。仿真结果表明,该控制方法可以较好地控制汽车的横摆角速度,提高汽车的操纵稳定性。

基于功能分配的EPS与ESP集成协调控制

考虑汽车电动助力转向系统(Electric power steering,EPS)与电子稳定程序(Electronic stability program,ESP)系统之间耦合动力学关系,在整车7自由度模型基础上建立高阶非线性动力学模型。分别对两系统设计局部最优控制器,对EPS设计为自回正力矩补偿的模糊自适应比例积分微分(Proportion integration differentiation,PID)控制器,同时引入助力转矩变化率负反馈实现阻尼控制,对ESP设计为变加权值的滑模控制器。为进一步提高整车全局控制性能,基于功能分配原理对两子系统控制输出量进行功能协调分配,采用模糊控制策略对EPS与ESP的功能分配系数进行优化选择。基于Matlab/Simulink软件,对此功能分配协调控制系统进行仿真,并采用硬件在环系统构建功能分配的两系统试验平台,进行道路模拟试验。结果表明,提出的控制策略较子系统单独控制、不加控制时均能够取得更好的效果,明显改善汽车行驶时的操纵安全性和侧向稳定性。

基于功能分配与多目标模糊决策的EPS和ESP协调控制

建立7自由度整车模型和汽车电子稳定性程序(Electronic stability program,ESP)与电动助力转向系统(Electric power steering,EPS)功能分配协调控制模型,对ESP应用参数自整定模糊PID控制,对EPS运用H∞鲁棒控制,并进行功能分配控制器的设计,功能分配控制器通过运用多目标模糊决策来决定ESP与EPS控制器的功能分配系数,从而实现功能分配控制。基于Matlab/simulink软件,在双移线工况下进行仿真。仿真结果证明,所建立的ESP与EPS功能分配控制模型与控制策略能够明显改善车辆在高速紧急转向下的操纵和侧向稳定性。进行硬件在环试验,试验结果和仿真结果一致。

基于车辆状态识别的AFS与ESP协调控制研究

给出了基于滑模变结构的AFS控制策略和直接横摆力矩加变滑移率联合控制的ESP控制策略。在分析两者控制性能的基础上提出了协调控制的一般原则。阐述了车辆状态识别算法并给出了具体的协调控制策略,最后通过3个典型工况的仿真计算验证了该协调控制策略的有效性。

汽车ESP与ASS分层协调控制研究

建立整车8自由度模型和汽车电子稳定控制程序(Electronic stability program,ESP)与主动悬架系统(Active suspension system,ASS)的分层协调控制模型,对ESP应用基于状态观测器的自适应模糊控制,对ASS采用随机线性最优控制,并进行上层控制器的设计,上层控制器通过线性权函数输出下层控制器的加权值,从而实现协调控制的目的。基于Matlab/Simulink软件,在阶跃和双移线两种工况下进行仿真研究。仿真结果证明,所建立的分层协调控制模型与控制策略不仅能明显改善汽车的行驶稳定性和操纵稳定性,同时可提高车辆的乘坐舒适性。在Labview系统中建立上层协调控制器、ESP控制器和车辆模型,自行开发ASS并安装上车,结合ESP的执行机构进行硬件在环仿真。其结果与Matlab仿真结果基本一致。

基于多体动力学的ESP控制系统联合仿真

该文基于多体动力学软件MSC.ADAMS/Car,建立了含有防抱死制动子系统的整车动力学模型,根据汽车稳定性控制的基本原理,运用模糊控制和比例积分微分控制理论设计了电子稳定性程序(ESP)控制系统。在MATLAB/Simulink环境下,建立了ESP控制系统和车辆动力学模型的联合仿真模型,并进行多种工况下的汽车操纵稳定性仿真试验。结果表明,所设计的ESP控制系统能有效地控制汽车的侧向加速度,且轨迹跟随性较好。

基于ESP功能分配的EPS回正力矩补偿控制策略

在所建整车七自由度模型的基础上,深入分析了电子稳定程序(ESP)对电动助力转向系统(EPS)工作模式的影响,设计了非线性滑模控制器,并计算出整车横摆运动所需的稳定控制力参考值,运用功能分配的方法对稳定控制力进行合力动态分配,同时考虑在低附着系数路面汽车车轮自回正力矩的严重缺失,从而提出基于ESP作用的回正力矩补偿控制策略,对EPS的工作模式进行修正。硬件在环仿真和软件仿真的结果表明,提出的控制策略不仅改善了转向系统的回正性能,而且能够使车辆快速、准确地恢复到稳定行驶的状态,提高了其操纵稳定性。

汽车ESP系统的控制策略及硬件在环仿真

为了提高开发效率,采用V型开发模式设计了汽车电子稳定程序的控制系统.在MATLAB/Simulink中建立了轮胎模型、车身模型和车辆参考模型,在AMESim中建立了四通道液压制动模型,并通过接口连接成汽车动力学联合仿真模型.以汽车横摆角速度为控制变量,采用模糊控制、PID控制等算法建立了控制系统.将硬件嵌入到整个仿真系统,进行硬件在环仿真试验.结果表明,实时仿真与离线仿真结果基本一致,ESP控制效果良好,提高了汽车的稳定性和安全性.

汽车ESP系统的混杂切换控制研究

针对车辆在极限转向工况下出现侧翻与失稳的问题,本文基于电子稳定程序(ESP)建立了混杂切换控制模型。由于ESP对车辆侧翻与失稳的控制是通过差动制动方式实现的,考虑到车轮在制动时由于抱死而影响控制效果,集成了防抱死系统(ABS)。为防止ESP与ABS的控制冲突,设计了差动制动协调器来满足各系统的控制要求。最后,通过双移线与鱼钩工况对提出的控制系统进行仿真试验。仿真结果表明,基于混杂控制的ESP系统能根据车辆不同工况有效控制车辆的失稳与侧翻,提高车辆的操纵稳定性与行驶安全性。

汽车电子稳定系统ESP的工作原理及应用

介绍汽车电子稳定系统ESP的工作原理、组成部件及其功能。ESP系统基于汽车翻转角速度、横向线加速度和偏转力矩等的测量值,不但能够纠正诸如翻转或者打滑等各种汽车不稳定行驶状态,而且能够显著提高汽车线内行驶的稳定性,缩短在弯道或湿滑路面上紧急制动时的制动距离等。

基于多主体机制的车辆主动后轮转向与ESP集成控制

建立了基于多主体机制的车辆主动后轮转向(ARS)+ESP集成控制系统,搭建了松耦合协调控制框架以处理相对独立的ARS和ESP之间的合作和竞争,从而提高车辆的操纵稳定性能.采用单片微机和嵌入式实时操作系统,开发了该集成控制系统的控制器原型;基于Matlab/Simulink/dSPACE,搭建ARS+ESP集成控制系统的ECU硬件在环仿真平台.用此平台进行仿真试验,研究基于多主体机制的集成控制算法在极限工况下的性能.结果表明,与单独的ARS或ESP控制相比,该集成控制系统能更好地实现车辆状态跟踪和稳定操纵.

采用横摆角速度和路面附着系数联合控制的ESP研究

以理想二自由度汽车模型为基础,运用PID控制法构建以路面附着系数为前馈控制变量、以横摆角速度偏差为反馈控制变量的汽车电子稳定性联合控制系统;选用ADAMS和MATLAB软件进行道路虚拟仿真,结果表明,汽车电子稳定性联合控制系统能够使汽车较快地适应路面附着系数的变化,有效地抑制横摆角速度,从而增强汽车的操纵稳定性。

基于AMESim的汽车ESP液压系统建模

为研究汽车电子稳定程序(Electronic Stability Program,ESP)的液压系统,以某汽车ESP液压系统为研究对象,分析ESP液压系统结构和工作原理;基于AMESim建立液压单元模型、带预压单元的主缸模型和轮缸模型;依据流体力学相关理论建立节流器、液压控制阀、蓄能器以及回油泵数学模型.这些模型可为ESP液压系统动态性能仿真分析和液压单元设计提供参考.

汽车ESP实验系统及其硬件在环仿真研究

研究了ESP(电子稳定系统)实验系统和实验方法,构建了一种基于Matlab/Simulink人机实时交互的ESP硬件在环仿真平台,并通过蛇形穿杆实验对实车和模型的性能进行了比较,结果表明了该仿真平台的合理性、有效性和实时性,为汽车ESP产品的开发提供了有效手段.

汽车ESP系统的建模及仿真分析

在Matlab/Simulink中建立了魔术公式轮胎模型、七自由度车辆模型和车辆参考模型,以汽车横摆角速度为控制变量,采用模糊控制算法建立了控制系统,结合在AMESim中建立的四通道液压制动模型,通过接口连接建立汽车ESP联合仿真模型。在典型工况下对其控制效果进行仿真分析。结果表明,ESP可以对汽车进行较好的控制,提高汽车的稳定性和安全性。