基于模糊控制的后轮独立驱动纯电动汽车驱动控制策略研究

针对后轮独立驱动纯电动汽车,提出了驱动防滑和转矩协调协同作用的驱动控制策略。驱动防滑控制策略采用了基于路面最优滑转率识别和最优滑转率PI控制的技术方法,主要包括三部分:滑转率及路面附着系数的估计、基于模糊控制的最优滑转率估计及基于最优滑转率的PI控制器设计。转矩协调控制采用了基于理想横摆角速度的PI控制方法。并且搭建了基于CarSim和MATLAB/Simulink的电动汽车驱动控制仿真分析平台,在对接路面和对开路面两种工况下对设计的驱动控制系统进行了仿真分析。仿真结果表明,所设计的驱动控制系统在两种路面行驶时都能实现驱动防滑的控制功能,有效提高了后轮独立电驱动车辆的动力性及行驶稳定性。     

电驱动桥大客车电子差速系统模糊PID控制

研究了轮毂式电驱动桥大客车的差速控制策略,推导了恒转矩下驱动电机的驱动电流和对应驱动轮纵向速度的计算方法,提出了基于滑转率的模糊PID控制方法对电驱动桥大客车左右车轮单独转速协调控制,设计了模糊PID控制器,推导了差速时左右侧驱动轮滑转率计算方法,建立了控制系统的MATLAB/Simulink系统模型。仿真分析差速时车辆内外侧车轮滑转率变化曲线,该控制系统相应时间快,内外侧车轮滑转率均趋于理想值,与理论分析一致。     

金龙牌客车ABS检修注意事项

金龙牌客车为了改善车辆的制动性能和牵引性能,装用了车轮防抱死制动装置即ABS.ABS可以防止驱动车轮在湿滑的路面上(低附着系数路面)滑转,减少轮胎及传动系组件的磨损,从而提高了行车的安全性及乘车的舒适性. 　　车辆行驶中只要闭合点火开关,ABS警示灯闪亮一下,然后熄灭,表示ABS进入准备工作状态;如果闭合点火开关或车辆行驶几公里后,ABS警示灯亮而不熄,表示ABS系统有故障,需要检修.……     

关于汽车车轮与地面接触状态的分析

通过对比制动及驱动时车轮的转动状态与无制动无驱动时车轮的转动状态,而得出的滑移率及滑转率指标．是对汽车车轮与地面间接触状态的良好描述,有利于增强人们对于车轮滑移率与滑转率的确切认识,以及对车辆制动控制和驱动控制的目标的正确理解。     

雨中、涉水行车安全攻略

汽车在雨中行驶,由于道路湿滑所引发的侧滑是很危险的,尤其是出现在紧急情况下的侧滑。雨天车轮（轮胎）与路面的附着力,会因湿滑并随车速增大而急剧变小,当达到一定的临界点时,轮胎与路面的摩擦力几乎为零,有如在冰面上行驶。在湿滑路面上行驶发生侧滑还与轮胎的磨损情况有关,过度磨损的轮胎胎面排水能力很差,增大了雨中行驶发生“水滑”的危险。     

四轮轮边驱动电动客车电子差速影响因素分析

以四轮轮边驱动电动客车为研究对象,根据机械差速器工作原理提出以滑转率作为电子差速的评价指标。在trucksim和MATLAB/simulink建立的联合电动汽车仿真平台上进行转向仿真实验从整车动力学层面对车辆进行转向仿真实验,研究工况条件和整车结构参数对电子差速的影响。通过仿真得出驱动轮内侧、外侧滑转率随车速、方向盘转角、质心高度、质心到前轴的距离、簧上质量改变的变化规律。研究结果表明:随着车速、方向盘转角不断增大,4个车轮滑转率不断增大;质心高度增大,转向左侧车轮的滑转率增大,转向右侧车轮的滑转率减小;质心到前轴距离的增大,前轴量车轮滑转率增大,后轴量车轮滑转率减小;随着簧上质量的增大,4个车轮的滑转率都增大,并且随着车速和方向盘转角的增大,车轮滑移率的增加量越大。所得到的电子差速随工况和结构参数的影响分析对进一步研究电子差速控制策略具有指导意义。     

排水性沥青路面材料特性及施工技术研究

排水性沥青路面与传统的密级配沥青路面相比,具有较高的结构稳定性,抗滑性能较好,特别是它能通过较大的空隙迅速进行排水,同时．车轮行车时与路面能有足够大的接触面积．能避免水漂现象的产生,并能大大减少车轮溅起的水雾．提高雨天和夜间行车安全性．同时,排水性沥青路面具有一定的吸音功能．能降低车辆行驶产生的噪音．总而言之,排水性沥青路面是一种高质量高安全的路面,具有广阔的发展前景。     

轴间功率循环的分析与计算

本文论述了多轴驱动车辆的轴间功率循环现象,并且利用弹性车轮切向力与滑转率之间的关系曲线对这种现象进行了定量分析、计算,得出一些有用的结论。     

防抱死制动系统的滑模变结构控制方法研究

防抱死系统(ABS)在工作过程中具有高度非线性、时变性以及不确定性等特点。滑模变结构控制法能够使系统在一定特性下沿规定的状态轨迹作小幅度、高频率运动,保持非线性系统的稳定性,通过简化空气阻力、车辆滚动阻力和纵向惯性力对系统的干扰,建立了单轮车辆的系统动力学模型和ABS系统仿真模型;以车轮最佳滑移率为控制目标,采用滑模变结构控制方法,运用MATLAB/simulink软件进行了计算和分析,考察了滑移率和制动力矩随制动时间的变化规律。研究结果表明:该方法能够使车轮始终处于最佳滑移率范围,提高ABS系统制动效率,表明该方法在ABS控制中具有良好效果。     

威伯科气制动ABS

ABS介绍 防抱死制动系统(ABS)的任务是防止由于制动力过大造成的车轮抱死(尤其在光滑的路面上),从而使得即使全制动也能维持横向牵引力,保证了驾驶的稳定性和车辆的转向控制性以及主、挂车制动结合的最佳效果.同时保证了可利用的轮胎和路面之间的制动摩擦力以及车辆减速和停车距离的最优化.     

An Investigation into Regenerative Braking Control Strategy for Hybrid Electric Vehicle

Energy regeneration during braking is an important technique for hybrid electric vehicle （HEV） to improve their fuel economy and extend their driving range. Due to the effect of regenerative braking torque which is added by electric motor, the braking torque distribution between front and rear axles should be changed and the control logic of anti-lock braking system （ABS） ought to be adjusted according to the regenerative braking torque. This paper put forward a braking control strategy for hybrid electric vehicle; the control strategy is implemented with eight DOFs （Degree-of-Freedom） nonlinear vehicle forward simulation model which is built under the environment of Matlab/Simulink. Based on target wheel slip ratio, a fuzzy logic approach was applied to maintain the optimal target slip ratio so that best compromise between hydraulic torque and regenerative torque can be obtained for the vehicle.     

车辆ABS参数自调节模糊PID控制仿真

通过一个单轮车辆模型对ABS(antilock braking system)进行数学建模,将模糊控制理论与传统PID控制理论相结合,构造出满意的参数自调节模糊PID控制器;在不同路面下对所建立的汽车ABS数学模型进行仿真,并与传统PID控制下的ABS系统进行比较。仿真结果表明:基于参数自调节模糊PID控制器的ABS系统能实时地对参数进行调节,其制动性能优于PID控制器;无论是在干路面还是在湿路面、冰雪路面下,都能使车轮工作在最佳滑移率附近,缩短制动距离并有效的改善制动时的方向稳定性。     

基于串级控制的四轮转向车辆稳定车道线保持

针对四轮前后轮转向车辆的稳定车道线保持,提出集成直接横摆力矩和车道 线保持的串级控制策略.主控制器实现车道线保持控制;副控制器实现车辆稳定性控制. 主控制器的前轮转角作为副控制器的参考输入,计算期望滑移角和期望横摆率.后轮转角 和横摆力矩作为副控制器控制输入,基于LQ算法计算补偿后轮转角和横摆力矩,实际滑 移角和实际横摆率跟踪期望滑移角和期望横摆率.在副控制器车辆稳定性控制基础上,主 控制器实现准确地车道线保持控制,保证车辆在车道内安全行驶.实验结果表明,实现准 确车道线保持,并保证车辆的稳定性和操纵性.     

基于模糊控制技术的汽车制动稳定性仿真研究

针对汽车在转弯制动时出现的制动距离过长和侧向路径偏离状况,提出了利用两侧轮胎制动力差产生的横摆力矩控制汽车侧向路径偏离的控制策略,设计了模糊控制器.仿真研究表明,利用所提出的横摆力矩模糊控制策略能减少汽车在弯道路段制动时的侧向路径偏离距离,使汽车在制动时能保持预期轨迹,提高了汽车的制动安全性和稳定性.     

公路平曲线超高／反超高对车辆操纵的影响

为得到超高率对车辆方向控制的影响,以“道路-驾驶人-车辆”仿真系统为手段,以超高率／反超高率和行驶速度为试验变量,以小客车为仿真车型,以一条设计速度为30km／h的三级公路为试验对象,进行了三维路面上行车动力学的仿真试验．试验结果表明：①超高会减轻侧向力作用下轮胎的侧偏角,从而减低对方向盘角输入的需求;②超高会减小弯道上的轮胎拖距,并减弱前轮转动对车体的抬升作用,明显降低曲线行驶时的操舵矩,从而使操纵变得容易;③超高也会增加车辆的侧倾摆动（朝曲线内侧）,对于低速车辆,其摆动会更明显;④小半径曲线上的双向路拱或者反超高会增加转向需求,当车速较高时,其方向将难以控制．     

在线跟踪时变最佳滑移率的汽车ABS仿真

最佳滑移率的确定是汽车防抱死系统研究的关键技术之一。针对影响最佳滑移率的因素,设计了车轮状态观测器,提出了一种最佳滑移率估算方法,并将这种方法运用在汽车防抱死系统模糊自整定PID参数控制中。结合汽车动力学模型,在单一路面和跃变路面上进行基于MATLAB/Simulink的制动模拟试验。结果表明,实际滑移率能迅速跟踪时变最佳滑移率,跟随性良好。相比常规的将不同路面最佳滑移率设为定值的ABS控制器,该方法控制精度较高,汽车获得的制动性能较好。     

融合稳定性的高速无人驾驶车辆纵横向协调控制方法

提出了一种纵横向协调控制的路径跟踪控制方法; 建立了车辆预瞄误差模型和考虑路面地形的高速车辆等效动力学模型, 以此引入道路曲率地形因素; 基于模糊规则设计了预瞄距离发生器, 解决预瞄误差模型中固定预瞄距离的问题; 建立了预测时域与道路曲率的函数关系, 运用模型预测控制算法求解前轮转角, 从而建立路径跟踪控制器; 运用指数模型表示车辆期望车速, 设计了比例积分微分纵向控制器控制车速以改善路径跟踪精度; 运用质心侧偏角相平面图表征车辆稳定性特征, 设计比例积分微分稳定性控制器以改善车辆稳定性。研究结果表明: 提出的控制方法能在不同附着系数路面上对车辆跟踪性能进行优化, 在干燥沥青路面以车速90 km·h-1行驶时, 与只运用模型预测控制算法进行路径跟踪控制的车辆相比, 最大横向误差可减少33%;在潮湿沥青路面以车速70 km·h-1行驶时, 与只运用模型预测控制算法进行路径跟踪控制的车辆相比, 最大横向误差可减少30%;在冰雪路面以车速55 km·h-1行驶时, 与只运用模型预测控制算法进行路径跟踪控制的车辆相比, 最大横向误差可减少16%。可见, 所提出的控制方法能有效改善路径跟踪精度。      

Control of energy regeneration for electric vehicle

To extend electric vehicle (EV) running distance, the vehicle energy regeneration (ER) method and vehicle control strategy were designed based on the original vehicle braking system. The ER principle of direct current (DC) brushless motor was studied, the motor mathematical model and PI control method with torque close-loop were built. This control method was applied to pure EV and the real road tests were evaluated.The ER control does not make any significant uncomfortable influence brake feeling and can save about 10% battery energy based on 3 times economic commission for Europe (ECE) driving cycles.     

城市道路汽车行驶工况构建方法

为了优化汽车行驶性能, 制定了反映中国实际道路行驶状况的测试工况, 以轻型汽车道路实测数据为数据源, 提出了城市道路汽车行驶工况构建方法; 数据采集覆盖主要时段和道路, 剔除了异常数据, 并引入多尺度小波变换对车速降噪; 利用3层小波分解过滤地面扰动的影响, 保留车速关键信息; 基于9种与行驶特性密切相关且具有代表性的特征参数建立汽车运动学片段特征体系; 分别利用主成分分析和自编码器对特征降维处理, 使用K-means++聚类算法确定运动学片段, 并引入Silhouette函数筛选聚类结果以替代人工选择, 确定聚类类别为2类; 以与相应聚类中心的距离为指标, 筛选出各类别中最能反映本类别特性的200个运动学片段, 作为候选运动学片段, 最终以基于最小性能值的评估方法确定代表性运动学片段, 完成了汽车行驶工况的构建, 分别得到主成分分析和自编码器2种降维处理对应的汽车行驶工况曲线。计算结果表明: 以主成分分析和自编码器2种处理方法为基础构建的汽车行驶工况对数据源均体现了较高的代表性与合理性, 基于主成分分析降维最终得到的数据与数据源的相对误差绝对值多数低于10%, 其中平均速度、平均行驶速度、怠速时间比、加速时间比、减速时间比、平均加速度、加速度标准差、平均减速度的相对误差分别为0.75%、5.50%、9.14%、9.80%、9.98%、8.45%、6.17%、7.73%, 仅速度标准差的相对误差较大, 为24.31%, 与自编码器方法得到的结果相比具有更强的综合代表性, 更适合用于汽车行驶工况的构建。      

基于有效路形的车辆振动模型

为了更加有效地分析车辆与路面突起的接触过程,将轮胎简化为刚性圆环,对现有有效路形的定义进行了改进,将有效路形从原有的轮心轨迹转换为轮胎最低点的轨迹,推导了有效路形的一般求解方程,建立了以有效路形作为路面激励输入的2自由度车辆振动模型,并进行了车辆平顺性仿真及试验验证。分析结果表明:以有效路形作为路面输入的仿真结果与实车道路试验结果有着良好的一致性,以有效路形为路面输入时,车轴加速度平均相对误差为5.17%,车身加速度平均相对误差为1.71%;以实际路形为路面输入时,车轴加速度平均相对误差为12.93%,车身加速度平均相对误差为28.48%。