浅谈基于线控转向系统的智能驾驶技术发展趋势

随着汽车智能化的发展,汽车底盘正由传统底盘向线控底盘过渡。为了追求更高的执行精度、更快的响应速度及更好的安全性,智能驾驶汽车要求底盘系统能够尽可能取消执行机构间的机械连接,用电信号来传递指令。其中,线控转向是线控底盘中控制横向运动的核心部件,是汽车高阶智能驾驶的重要执行机构。文章介绍了转向系统发展历程,讨论了线控转向技术难点和优势。分析了国内外几种典型无人车的转向系统和应用特点。阐述了汽车智能化是未来发展趋势,线控转向系统是高阶智能汽车的核心执行机构之一,并对基于线控转向系统的智能驾驶技术进行了展望。     

商用车ESC传感器多布置场景信号解析与验证

主要阐述基于三轴加速度传感器的商用车ESC传感器工作原理，对整车环境下ESC传感器的多种布置场景进行分析，并根据各布置场景梳理传感器信号解析的方案后完成实车测试验证，为智能驾驶及线控底盘开发过程获取整车姿态的需求提供一种解决方案。     

智能网联巡逻车动力系统与线控底盘的匹配分析

智能网联汽车是汽车行业未来的重要发展方向,线控底盘是实现自动驾驶的执行机构,也是传统汽车企业产品升级换代的必要途径和发展的重要领域,对促进汽车产业转型起着重要作用。文章以一款智能网联巡逻车为例进行动力系统与线控底盘的匹配研究,对动力系统驱动电机以及动力电池的参数选择进行匹配,在此基础上进一步对线控驱动、线控转向和线控制动系统进行选型与优化。此研究为智能网联巡逻车动力系统和线控底盘研发提供了参考。     

线控转向系统转角反步控制算法研究

为实现商用车线控转向,设计一套新的线控转向系统架构及其转角跟踪控制算法。新的线控转向系统采用丝杠螺母结构中的丝杠直接控制纵拉杆,螺母通过带轮机构被电机驱动。对线控转向系统结构进行运动学分析,推导转向系统可变传动比,采用前轮转角为状态变量,建立线控转向系统二阶动力学模型。基于转角跟踪目标,采用反步控制算法,设计线控转向系统转角跟踪控制器,通过反馈系统线性化处理系统参数不确定和环境干扰问题,实现准确的目标转角跟踪,并建立李雅普诺夫函数,证明了采用反步控制的线控转向系统是渐进稳定的。搭建采用“丝杠螺母+带轮机构”架构的线控转向实车底盘测试台架,选取蛇形和混合工况进行控制算法验证。研究结果表明：与滑模控制算法的测试结果对比可知,反步控制算法绝对平均跟踪误差值降低了71.88%~79.57%,跟踪误差标准偏差值降低了71.32%~78.50%;线控转向系统反步控制转角跟踪算法能够减少系统收敛到原点的时间,抑制系统的抖振,提高车辆线控转向系统转角跟踪的操纵灵活性。     

商用车底盘线控技术研究现状及应用进展

底盘线控技术是实现商用车自动驾驶和辅助驾驶功能的关键基础技术,是当今汽车行业的研发热点。底盘线控技术包括线控执行系统和线控集成控制技术两大部分。分别对商用车的线控转向、线控制动、线控悬架、线控驱动和线控换挡等线控执行系统,以及自动紧急制动 （Autonomous Emergency Braking,AEB） 系统、自适应巡航 （Adaptive Cruise Control,ACC） 系统和车道保持辅助 （Lane Keeping Assist,LKA） 系统等线控集成控制技术的构成、控制原理与研究应用现状进行了概述,重点分析了商用车各类构型的线控转向和线控制动系统及其应用场景。结合最新发布的国家智能底盘技术路线框架图和商用车未来的客户需求,给出了商用车线控底盘各技术方向的发展趋势,为商用车线控底盘技术发展提供了参考。     

新能源汽车智能驾驶线控底盘技术应用研究

新能源汽车智能驾驶线控系统包含了线控转向、线控制动、线控换挡、线控油门几部分构成.线控底盘技术属于新能源汽车智能驾驶涉及到的关键技术,也是推进智能驾驶不断更新发展的有效支撑,是现阶段新能源汽车研发制造的热点问题.本文结合笔者实际研究,探讨了新能源汽车智能驾驶线控系统结构及其线控底盘技术的基本原理,对全矢量控制线控底盘技...     

基于功能安全要求的线控转向系统开发及验证

为提高线控转向(SBW)系统的安全性与可靠性,基于ISO 26262开展了SBW系统设计,将系统的安全目标分配到架构、硬件、软件策略等开发中,设计了冗余机制以满足系统安全要求,并进行了台架和实车测试验证,结果表明:在特定的故障注入状态下,线控转向的路感模拟器和转向执行器的转矩和转角的执行状态满足响应需求,实现了整车的线控转向功能并满足设计要求。     

某车型减小最小转弯半径优化及验证

在底盘平台化大趋势下,年款车型的底盘基本沿用。但随着人们对整车性能如机动性等提出了更高的要求,此时需要在原平台基础上,在保证改动量最小化基础上进行分析及实车验证,以满足市场要求。文章在影响因素理论分析基础上,结合整车开发范围定义,最终针对某款车型选定增大转向器行程方案,并完成理论分析及实车验证,仅花费数万元的修模代价,即实现对最小转弯半径优化,解决了市场抱怨问题。     

电控转向系统直流电机实时故障诊断方法

作为电动助力转向系统和线控转向系统执行元件的电动机,其可靠运行对电控转向汽车的行驶安全至关重要.本文中通过建立永磁直流电机模型和运用带有遗忘因子的递推最小二乘法,提出了一种电控转向系统直流电机故障诊断方法.线控转向实车试验验证的结果表明,该方法可准确、实时地诊断直流电机故障,为电控转向系统的容错控制奠定基础.     

基于LabVIEW的全线控纯电动汽车测控平台开发

针对全线控纯电动汽车(UFEV)的特点开发了测控平台,基于LabVIEW设计了UFEV测控平台的硬件架构和和软件环境,并利用此平台进行了实车试验验证.试验结果表明,该测控平台可实现对转向系统和驱动系统信号的实时测量、显示并记录,较好地满足了实车测试与控制的需要.     

基于线控转向的智能驾驶车辆路径跟踪研究

针对搭载线控转向系统的智能驾驶车辆路径跟踪问题,基于汽车动力学仿真软件分析车辆转向特性,推导出横摆角速度对转向盘转角的稳态增益曲线,并获得了仿真稳态增益与理论稳态增益之间的修正系数,以此搭建单点预瞄模型和变角传动比线控转向系统模型。通过预瞄式横向运动控制与线控转向变角传动比控制相结合的方式,完成智能驾驶车辆路径跟踪控制策略的设计,并与搭载固定角传动比线控转向系统的智能驾驶车辆进行仿真对比验证。仿真结果表明,所设计的路径跟踪控制方法具有更高的跟踪精度和行驶稳定性。     

汽车线控转向系统实验台测试系统的开发与研究

介绍了汽车线控转向试验台测试系统的工作原理与基本构成,并对实验台进行了测试。实际运用表明：该试验台使用方便,运行稳定可靠。测试精度和效率均能满足要求,适用于线控转向系统的基本特性的测试与控制系统的开发。为后续实车试验奠定了基础。     

新一代线控底盘集成控制策略研究

针对汽车稳定性控制,提出了一种基于线控转向和线控制动的新一代底盘集成控制策略。分别设计制造了线控制动、线控转向系统样机,建立了相应的动力学模型。应用模型预测控制,设计了基于主动前轮转角调节和主动制动力调节的底盘集成控制系统。设计了针对目标汽车的底盘集成控制硬件在环试验台,并进行了典型工况测试试验。结果表明,本文所设计的控制策略可有效使汽车跟随期望状态,保证车辆行驶的稳定性,提升车辆的综合性能。     

基于功能安全的分布式驱动电动汽车前轮失效补偿控制

分布式驱动电动汽车可以实现四轮转矩分配和差动转向,提升整车的动力学控制性能和经济性,但是四轮转矩独立可控的特点也对功能安全提出挑战。当前轮单侧电机出现执行器故障失效情况时,不仅会产生附加横摆力矩降低车辆安全性,差动转向功能的存在还会使车辆严重偏航。基于此,在设计分布式驱动-线控转向一体化底盘的基础上,基于功能安全提出一种分布式驱动电动汽车前轮失效补偿控制策略。首先建立分布式驱动失效动力学模型,分析前轮失效对车辆状态的影响机理,发现单一的驱动转矩截断控制无法满足车辆状态修正需求;其次设计一套备用的线控转向结构,通过变截距滑模控制算法提高切换状态下线控转向系统的转角跟踪性能,并用台架试验验证跟踪的准确性;然后设计自适应失效诊断观测器实时诊断驱动系统的电机故障,在将对应轮进行驱动转矩截断后,通过模型预测控制算法对车轮转矩重新分配实现纵向和侧向的状态跟踪;最后通过仿真和实车试验验证所提失效补偿控制策略的有效性和可用性。研究结果表明：分布式驱动电动汽车前轮单侧电机失效后,备用的线控转向系统能及时矫正前轮转角,所提出的失效补偿控制策略能够快速恢复车辆的稳定性和路径跟踪能力。     

汽车线控转向技术的分析与研究

线控转向（Steer-By-Wire）是当前汽车转向装置中运用的一种先进转向技术。线控转向装置取消了转向盘和车轮的机械连接,可以任意设计传动比,对转向轮进行主动控制,并对随车速变化的参数进行补偿,实现理想的转向特性,提高操纵稳定性。并且便于底盘的布置。文中介绍了目前线控转向技术的国内外发展状况,同时也分析了线控转向装置的结构组成、关键技术以及今后的发展趋势。     

一种小型无人驾驶物流车线控底盘的研究

介绍一款小型无人驾驶物流车线控底盘的研发。利用RTK差分定位组合导航、自动驾驶模式下的制动和转向测试输出信号与车辆实际反馈信号的对比，验证其性能满足应用场景的要求。     

智能车辆底盘控制系统研究

为解决传统汽车底盘控制系统不适于智能车辆的问题,提出了支持人机共驾的智能车辆底盘控制系统框架,分析了框架各个层次的功能和相互关系。以驻车制动系统为例,编写了驻车制动系统的控制软件,进行了实车验证,证明提出的底盘控制系统框架是可行的。     

线控转向系统控制技术综述

线控转向系统通过线控化、智能化可以实现个性驾驶、辅助驾驶、无人驾驶等目标,是智能网联汽车落地的关键技术,其相关动力学控制技术更是影响线控转向系统整体性能的核心技术.该文介绍了线控转向系统的基本结构类型及其动力学建模,分别对线控转向系统的路感控制技术、稳定性控制技术、容错控制技术等关键技术进行了全面概述,分析了线控转向技...     

电动汽车线控转向系统操纵稳定性研究

随着电动汽车的快速发展,线控转向系统作为电动汽车的重要组成部分,对于提升驾驶稳定性和操控性具有重要意义。本文通过对电动汽车线控转向系统操纵稳定性研究分析,总结了相关研究的现状和发展趋势。首先,介绍了电动汽车线控转向系统的基本原理和结构,然后重点讨论了影响操纵稳定性的关键因素,包括车辆动力学特性、控制算法和传感器技术等。接着,对不同电动汽车线控转向系统操纵稳定性研究方法和实验手段进行了比较和分析,包括仿真模拟、试验台架和实车试验等。最后,对未来电动汽车线控转向系统操纵稳定性研究的方向进行了展望。     

智能电动汽车的线控制动新技术应用与发展

随着制动控制技术的发展,制动系统线控化成为了该领域的关键技术路线。在智能电动汽车建立的新电子电气架构下,线控制动系统可以实现更多的新技术功能。线控制动系统将会是智能电动汽车线控底盘的技术核心,以及汽车行业新的研究热点。文章概述了汽车制动系统的发展;对两种典型的线控制动系统的结构特点、工作原理、系统性能进行了分析;结合智能电动汽车对线控制动系统的技术要求,介绍了几种线控制动系统新技术的特点与应用;最后展望了线控制动系统的技术研究趋势,为未来线控制动系统的发展方向提供参考。