基于扩展卡尔曼滤波的汽车质心侧偏角估计

基于二自由度汽车动力学模型和轮胎模型,运用扩展卡尔曼滤波方法建立了汽车质心侧偏角估计器.利用汽车动力学仿真平台,通过仿真对比了线性轮胎模型和非线性轮胎模型的质心侧偏角估计结果.仿真结果表明,轮胎模型对于质心侧偏角估计精度至关重要,而采用非线性轮胎模型能显著提高质心侧偏角估计精度,估计结果能满足ESC控制的要求.     

MF-SWIFT和FTire轮胎模型在耐久载荷分析中的应用

文章介绍了2种用于载荷分析的主流轮胎模型:MF-SWIFT和FTire,并基于多体动力学软件Motion View,使用两种轮胎模型进行典型动载工况:Pothole(方坑)的仿真分析,将仿真结果与实车测试结果进行对比,验证比较两种轮胎模型在动态载荷分析领域的预测能力。     

基于稳态插值模型的动态车轮模型

针对传统的稳态轮胎模型缺乏对低速区轮胎与路面之间摩擦力的精确描述,导致车辆在停车工况下仿真不准,车辆具有残余速度的问题,吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室开发了动态车轮模型。该模型将轮胎胎冠部分假设为刚性环,而刚性环与轮辋之间通过六向弹簧阻尼器连接,以模拟胎体的弹性。提出了刚性环与路面之间动、静摩擦力分离求解的建模方法。建立了刚性环动力学子系统,基于C语言开发了仿真程序,并嵌入到复杂车辆模型中。仿真结果表明,采用该模型,车辆可以平稳起步并实现完全停车。     

轮胎动态摩擦特性对汽车ABS控制系统的影响

基于轮胎的魔术公式模型,研究了轮胎在路面的最佳滑移率和最大摩擦系数随汽车速度的动态变化过程.利用李亚普诺夫稳定性理论,设计了汽车ABS控制系统滑模控制器,基于轮胎的Burckhardt模型,分别在考虑轮胎动态摩擦特性和不考虑轮胎动态摩擦特性时,对汽车ABS控制系统进行了仿真和比较研究.研究结果表明,轮胎动态摩擦特性对汽车ABS的最佳滑移率和轮胎摩擦系数具有一定影响,但是对汽车ABS的制动性能影响很小,因此进行汽车ABS控制系统设计时,可以不考虑轮胎动态摩擦特性的影响.     

转向盘转角阶跃输入下半挂汽车列车操纵稳定性仿真分析

基于包括任意载荷分布的非线性轮胎模型在内的半挂汽车列车整车模型,应用汽车列车动力学仿真软件Arc Sim,分析了半挂汽车列车在转向盘转角阶跃输入时的转向特性。通过在不同车速、不同结构参数等条件下的仿真计算,揭示了半挂汽车列车的转向特性与车速、结构参数之间的内在联系,给出了半挂汽车列车转向特性在这些条件下的表现特征,为半挂汽车列车操纵稳定性分析提供了参考和借鉴。     

轮胎非稳态转向特性非线性仿真模型

本文以轮与路面之间的滑移速度为出发点，在稳态指数统一模型的基础上，建立了轮胎非稳态转向特性非线性仿真模型。在实验研究中，发现了动态过程回正力臂和附加的回正力矩的滞后特性。仿真和试验结果对比表明，该模型足以反映轮胎非线性转向特性，可用于前轮及汽车操纵动力学仿真方面的研究。     

用于汽车动力学实时仿真的悬架建模方法的研究

针对汽车动力学实时仿真的要求提出一种新的悬架建模方法—复合约束隔离解耦建模方法。将悬架系统视为连接车身和车轮之间的无质量复合约束,基于这个概念建立的悬架系统模型,由于实现有质量刚体的相互隔离及代数方程与微分方程的解耦,提高了模型求解效率。应用该方法建立的悬架模型,由于是面向结构的模型,因而可较为准确地描述悬架动态特性,同时由于求解效率的提高又能够满足仿真实时性的要求。     

逻辑门限值的汽车ABS构建与仿真分析

本文采用基于逻辑门限值的ABS控制方法,研究如何提升汽车在湿滑等复杂路面的制动性能。首先建立了单轮汽车系统动力学模型、轮胎模型、制动系统模型等,将汽车滑移率控制在0.17~0.2范围内,在Simulink中搭建制动系统的ABS控制仿真模型并进行离线仿真;仿真结果表明:采用逻辑门限值ABS控制方法可使制动距离减少12.5%,制动时间缩短6.25%,同时可将滑移率控制在最佳滑移率附近,对于提升汽车的制动性能和行驶安全性能有很大帮助。     

基于车胎匹配的越野汽车驱动性能建模与仿真研究

汽车轮胎与整车匹配所构成的集成系统的动力学性能是影响汽车行驶性能的主要因素。为了提高汽车轮胎与整车驱动性能匹配的合理性,采用轮胎三维有限元分析方法分析了汽车轮胎驱动性能,建立了汽车轮胎驱动特性模型,并与传统刷子模型进行了对比分析,在此基础上研究了与轮胎匹配的整车驱动性能特性。针对某越野车型建立了其加速过程的数学模型,在MATLAB/Simulink仿真环境下进行了整车驱动性能动态仿真,并与实验结果进行对比分析,结果表明:利用新的轮胎模型进行整车驱动性能仿真分析能够准确地反映整车驱动特性。     

基于Radau伪谱法的汽车高速紧急换道避障最优控制策略设计

针对汽车高速紧急换道避障轨迹规划与跟踪控制问题,提出一种基于Radau伪谱法的汽车高速紧急换道避障最优控制策略。首先,采用汽车运动学与动力学模型相结合的方式将汽车高速紧急换道避障轨迹规划和跟踪控制问题转换成汽车高速紧急换道避障最优控制问题,再通过Radau伪谱法将其转化为非线性规划问题,从而直接得到汽车高速紧急换道避障轨迹规划和跟踪控制问题的最优解,即:目标轮胎纵向滑移率和目标前轮转向角速度。随后,采用离散滑模变结构控制理论设计了对参数摄动和外界干扰具有强鲁棒性的车轮滑移率自适应滑模跟踪控制律,实现目标轮胎纵向滑移率的跟踪控制。最后,基于高精度的车辆动力学软件构建模型在环仿真系统,验证所提控制策略的可行性和有效性。     

轮胎动力学特性仿真分析研究

分析了各种常用轮胎模型的特点与应用范围,根据汽车操纵动力学研究的需求,在Matlab环境下运用魔术公式建立了轮胎动力学模型,并对汽车轮胎力与纵向滑移率,纵向力、侧向力及回正力矩与纵向滑移率、侧偏角、外倾角、垂直载荷的关系等轮胎特性进行了仿真分析,实验结果表明,魔术公式轮胎动力学模型可以较好地模拟轮胎的动力学特性,适用于车辆动力学研究领域。     

轮胎非稳态转向特性半经验模型

在轮胎非稳转向特性理论模型的基础，本文提出了一种半经验模型，经过试验验证，在与汽车平面运动有关的低频范围内，试验值与理论值吻合得较好，与已有的半经验模型相比，该模型具有计算简单，精度较高等优点，直接反映出轮胎模型参数与结构参数间的关系，便于在汽车动力学仿真与轮胎特性改进中应用。     

基于dSPACE的嵌入式车辆动力学仿真平台开发

针对嵌入式车辆动力学仿真平台开发需求,基于吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室的车辆动力学模型,研究了基于d SPACE环境的车辆动力学模型编译、运行控制、参数赋值等关键方法。基于d SPACE嵌入式仿真平台与离线仿真平台验证了车辆动力学模型侧向加速度和横摆角速度的一致性,以及仿真控制策略的可行性和正确性。     

大客车操纵稳定性模拟计算系统开发

文章基于汽车动力学原理,以Visual C++为平台开发了汽车操纵稳定性模拟计算系统。探讨当前汽车操纵稳定性研究的现状、方法和适用于操纵稳定性分析的二自由度和四自由度整车动力学模型及轮胎模型。最后给出了动力学微分方程的求解方法及编程实现技术。     

一种汽车ESP仿真模型的研究

基于Pacejka的"魔术公式"轮胎模型,建立了包括汽车纵向与横向移动、横摆、侧倾和4个车轮的转动的8自由度动力学模型.设计了由汽车仿真模型和驱动系统、四通道制动系统、制动踏板、转向盘与油门踏板等实物以及控制器(ESP)等部分组成的半实物仿真平台.以侧向加速度与横摆角速度为仿真控制变量对模型进行仿真测试.仿真与实车测试数据相当接近,为ESP的研究提供了有效的模型.     

用于不平路面车辆动力学仿真的轮胎模型综述

介绍了轮胎在不平路面的动力学特性。在回顾不平路面轮胎动力学模型发展的基础上，以近期的研究工作为重点，对用于不平路面车辆动力学仿真的轮胎模型进行了较为系统的介绍。概要地阐述了各种轮胎模型的建模理论、方法，并进行了分析和评述。最后，总结了不平路面轮胎力学建模的核心问题及发展方向，对不平路面车辆动力学仿真选择合适的轮胎模型给出了建议。     

汽车操纵稳定性仿真分析

运用ADAMS／Car软件建立了整车多体动力学仿真模型,分析了前悬架系统、后钢板弹簧系统和轮胎仿真模型,并对不同方向盘转角及改变整车质心位置下的汽车操纵稳定性进行了动力学仿真分析。     

基于ADAMS-Car的汽车建模与仿真研究

为了有效应用多体动力学软件ADAMS/Car进行车辆动力学研究,介绍并建立了包括汽车底盘、车身、转向、前后悬架、轮胎、动力总成等分系统的汽车整车模型,将整车系统简化为单自由度的质量-刚度-阻尼系统,建立微分方程,分别应用Matlab/Simulink和ADAMS/Car两种仿真方法,对整车模型进行了正弦激励输入下的仿真,比较计算结果可知达到稳态后的车身响应曲线非常吻合。研究表明:基于ADAMS/Car建立的整车多体动力学模型准确,可以用于实际车辆的仿真研究。     

轮胎／路面附着系数估算方法

为提高汽车主动安全系统自适应控制性能,需要对轮胎／路面附着系数进行精确的识别或估算。鉴于附着系数估计的复杂性,文章综述了目前路面附着系数估算中的汽车动力学建模和轮胎／路面摩擦模型建模,重点讨论了轮胎／路面附着系数识别算法中传感器的直接检测估计法,以及基于车辆动力学、回正力矩和状态观测器等动力学模型的估计算法,并对各估算方法存在的问题与发展趋势等进行了分析。对开发汽车主动安全电控系统和提高汽车产业核心竞争力具有重要意义。     

考虑胎体复杂变形的轮胎非稳态转向特性半经验模型

本文在考虑胎体复杂变形的轮胎非稳态侧偏特性理论模型的基础上，提出了一种半经验模型。经过试验验证，在与汽车平面运动有关的低频范围内，其理论值与试验值吻合较好。与已有产半经验模型相比，该模型精度较高，可直接反映轮胎模型参数和结构参数间的关系，便于在车辆动力学仿真与轮胎特性改进中应用。