不同转向模式的多轴转向车辆性能分析

为解决重型车辆转向时的低速机动性和高速稳定性的问题,提出了多轴动态转向技术,并以三轴车辆为研究对象进行分析。首先建立多轴转向的二自由度车辆模型以及运动微分方程,为提高车辆的稳定性,以零质心侧偏角为目标,推导各轴间的转角比例系数及有关的状态空间矩阵、传递函数,使用MATLAB软件对不同转向模式下的操纵稳定性进行了稳态响应、瞬态响应以及频域响应的仿真。通过分析比较,说明采用多轴动态转向技术,车辆在转向时具有低速机动性高、高速稳定性好的特点。     

商用汽车EPS系统回正控制策略的仿真研究

针对商用汽车电动助力转向（EPS）系统中存在的车辆低速行驶时转向回正不足而高速行驶时又容易出现回正超调的现象,提出了一种模糊控制策略,该控制策略可以根据车速和转向盘转角之间的变化关系自动调整回正力矩的大小。仿真结果表明在回正控制中,采用模糊控制策略能有效改善车辆低速时的回正性,抑制车辆在高速时的回正超调现象。     

行星齿轮式转向机构设计的研究

为设计出合理的行星齿轮式转向机构,首先分析了转向机构的工作原理和设计参数的影响;然后根据车辆动力学和四轮转向技术等相关理论,以零质心侧偏角控制策略为目标,分析了车辆在不同转向情况下前后轮的转角关系,确定了转向机构的设计参数;最后以某车辆为例,设计出合理的转向机构,建立了该车的虚拟样机模型并进行了操纵稳定性仿真,结果表明,行星齿轮式转向机构能大大提高车辆低速时的机动性和高速下的操纵稳定性.     

电动助力转向系统的回正与主动阻尼控制策略研究

针对配备电动助力转向系统的车辆低速时回正性差,而中高速时又容易出现回正超调的现象,提出了一种新型的回正与主动阻尼控制策略。该控制策略以功能原理为理论基础,可以随车速和转向盘转角的不同而调整回正力矩或阻尼力矩的大小。实车试验的结果证明,该控制策略能够改善车辆低速时的回正性,抑制车辆中高速时的回正超调现象,并且在施加了回正与主动阻尼控制后,驾驶员的操纵手感没有受到不良的影响。     

丰田VGRS系统结构原理及故障诊断(上)

VGRS(可变传动比转向系统)是丰田公司近年推出的一项新技术，多用在高档越野车上(如LX470、LANDCRUISER等)，已作为选装设备在欧洲车型上使用。在普通转向系统中，齿轮传动比主要按高速行驶模式来设置，以防止车辆相应于驾驶员操纵的转向盘转角做出过于敏感的反应。这样，在低速行驶或试图泊车时，就需要驾驶员做出较大的转向角才能达到目的。在VGRS系统中，转向机构传动比可按需改变。VGRSECU可操纵VGRS执行器根据车辆行驶条件始终保证最佳转向传动比。由此，车辆在低速和高速行驶时均可获得最佳的机动性和稳定性，系统示意图…     

前轮转角对车辆弯道行驶阻力的影响分析

在开展车辆弯道滑行实验时发现,前轮转角大小对车辆系统停止运动时间有显著的影响,而目前有关车辆行驶阻力的相关研究主要集中在高速时车辆系统的空气阻力和低速时轮胎的滚动阻力,无法揭示前轮转角对弯道车辆行驶阻力的影响.针对这一问题,本文在对单轨车辆模型进行受力分析的基础上,引入轮胎转弯阻力,并进一步分析前轮转角对轮胎转弯阻力的...     

三自由度4WIS车辆系统建模及仿真

建立了三自由度四轮独立转向(4WIS)车辆系统模型,根据控制策略推导了独立四轮转角的函数表达式;Simulink仿真结果表明,4WIS车辆在零稳态质心侧偏角控制策略下,其低速机动性能和高速操纵稳定性能与比例控制的四轮转向车辆相比均有所提高.     

分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制

根据分布式驱动电动汽车前轮独立驱动的特点和拓扑结构,分析了其实现差动助力转向的可行性,并提出了差动助力转向闭环控制方法。基于纵向车速和转向盘转角确定了参考转向盘力矩,以它为控制目标设计了差动助力转向闭环控制策略,以改善车辆的转向性能。针对特定工况下电机输出转矩饱和的情况设计了遇限削弱积分变参数PI控制算法和回正识别策略与控制算法,保证在低速时转向盘能快速回到中间位置,而在高速时能提供一定的阻尼,以减小转向盘回正超调。实车试验结果表明:设计的控制算法可为驾驶员提供随车速而变的转向助力,从而减小转向盘力矩,改善车辆的转向轻便性;同时,能准确地判断回正状态,跟踪转向盘力矩参考值,显著改善回正工况车辆响应。     

基于变传动比的全轮线控转向车辆可拓H∞控制方法研究

为了解决传统固定转向传动比以及鲁棒H_∞控制方法无法很好地改善车辆稳定性的问题,提出全轮线控转向车辆的变传动比和可拓H_∞控制策略。首先,建立八自由度车辆动力学模型和轮胎模型。其次,以车辆方向盘转角和车速为输入信息,基于模糊控制方法设计全轮线控转向车辆的转向传动比,并计算出全轮线控转向车辆的前轮转角。然后,以横摆角速度偏差和偏差微分为特征值,基于可拓控制理论将车辆状态划分为3个区域：经典域、可拓域和非域;在经典域中,采用基于横摆角速度反馈的鲁棒H_∞控制方法,实时获取全轮线控转向车辆的后轮转角;在可拓域和非域中,结合可拓控制和H_∞控制策略,动态调整H_∞控制器的输出信号,在保证控制系统鲁棒性的前提下改善车辆的操纵稳定性。最后,基于MATLAB/Simulink仿真平台和自主研制的全轮线控转向特种消防救援车辆,通过正弦转向、单移线、阶跃转向、双移线等典型工况对所提控制方法进行验证,并以平均绝对误差和均方根误差为评价指标,与无控制和H_∞控制方法进行对比分析。仿真和试验测试结果表明：①变传动比控制方法不仅可以提高车辆低速时的转向灵敏度,也能改善车辆高速时的稳定性;②相比传统鲁棒H_∞控制,可拓H_∞控制策略提高了全轮线控转向车辆的操纵稳定性,改善了车辆全轮线控转向控制系统的鲁棒性。     

多轴车辆第三轴电控液压转向控制系统设计

多轴车辆转向时后轮不随动转向容易造成后轮偏磨,针对某款8×2多轴车辆,开发出一种电控液压转向技术,前后车轮的转角关系通过阿克曼转角关系得到。为提高转向系统的稳定性,控制器采用PID闭环控制。经过台架试验及实车试验,多轴车辆转向效果良好,后轮无磨损。证明这种电控液压转向技术用在多轴车辆上是完全可行的,解决了8×2多轴车辆的第三轴轮胎在转向时的偏磨问题。     

汽车四轮转向控制策略研究

汽车四轮转向较之常规的前轮转向可提高汽车的操纵稳定性,论文针对汽车四轮转向的操纵稳定性控制问题,设计了一种四轮转向控制策略,实现汽车不同车速下的四轮转向控制。确定了二自由度车辆转向参考模型,进行低速时前后轮转角比例控制,高速时根据参考模型和实车横摆角速度、横摆角速度偏差设计了模糊控制器进行前后转角控制。应用Car Sim和Matlab/Simulink联合仿真,搭建了仿真模型,编写了控制算法,通过仿真实验对控制策略进行了验证。仿真结果表明:设计的汽车四轮转向控制策略使汽车四轮转向相对前轮转向有效提高了汽车的操纵稳定性。     

某车型转向回正性能问题改进

某车型在低速大转角转向时(极限位置回转90°~极限位置)释放方向盘,方向盘无法自动回正,而是转向极限位置,影响客户对该车辆性能的评价。针对此问题,首先进行了悬架KC特性试验,发现其转向ackerman、主销后倾角及后倾拖距相对较小;通过理论分析发现,主销后倾拖距及转向ackerman对转向回正性能影响较大,而转向ackerman过小可能引起自动打死现象;通过等效试验验证了提高转向ackerman可消除自动打死现象,并利用CAE优化得出可行的悬架更改方案;优化方案在实车上得以验证,获得了理想效果。     

ESP系统结构原理及故障分析

<正>一、故障现象车身电子稳定系统(Electronic Stability Program,简称ESP),是博世(Bosch)公司第一个研制出来的主动安全系统。ESP系统的作用可以概括为下面2点:1.转向时,保持车辆运行方向的准确性,防止出现转向不足(转向盘转角固定,转向半径却越来越大)和转向过度(转向盘转角固定,转向半径却越来越小)的情形;2.制动时,保持车辆运行方向的稳定性,防止在非对称路面(左右两侧车轮的路面附着系数不相等)制动     

三轴车辆全轮转向最优控制EI北大核心CSCD

为提高三轴车辆在正常行驶工况下的操纵稳定性,综合考虑车辆的低速和高速转向性能,提出了三轴车辆全轮转向最优控制策略。建立了三轴全轮转向车辆的线性2自由度模型,分别制定了车辆低速和高速时的控制目标并建立了相应的理想模型,应用线性二次型最优控制中的状态调节器理论,采用前馈加状态反馈跟踪理想模型的控制方法设计了全轮转向最优控制系统,最后利用MATLAB/Simulink建立了控制系统仿真模型,对控制系统在不同车速下的控制性能进行了仿真。结果表明,全轮转向最优控制方法低速时可使车辆具有所在车速下的最小转弯半径,高速时在改善车辆稳定性的同时不增加驾驶员的操作负担。     

基于动力学模型的车辆转向控制器不足与变结构控制方法的研究

本文从理论上分析了基于车辆二自由度转向动力学模型的转向控制器在低速时产生失稳的原因。为解决失稳问题,本文提出了相应的解决方法,建立了基于预瞄运动学的车辆转向控制模型,采用滑模变结构控制理论设计了车辆的转向控制器,使车辆转向控制具有良好的跟踪性能和鲁棒性。     

汽车AFS前照灯转角动力学建模及仿真分析

结合线性2自由度车辆动力学模型建立了车辆转向时的AFS数学模型.在Matlab/Simulink中建立了该数学模型的系统仿真模块,得到3组不同变量(不同车速、前轮转角和道路转弯半径)下的前照灯转角变化曲线.仿真结果表明,车辆动力学因素在汽车转向过程中对前照灯转角有一定影响;基于车辆动力学的AFS能够有效提高驾驶员可视范围,使车辆驾驶更加安全可靠.     

基于MATLAB的主动后轮转向控制策略建模、仿真及实测分析

基于二自由度车辆动力学模型,利用MATLAB建立了车辆主动后轮转向系统的控制策略模型。采用某后轮转向样车参数,对控制模型进行了仿真分析,以研究主动后轮转向对车辆横摆角速度、侧向加速度等动态指标的影响。之后通过实车测试分析,验证了控制模型的有效性。仿真及实车测试结果一致表明,主动后轮转向能够在低速时提升车辆的灵活性,高速时提升车辆的稳定性,很好地改善车辆的动态转向特性。     

基于四轮主动转向的路径跟踪自动控制

对于四轮转向汽车,基于2自由度线性车辆模型设计了用于路径自动跟踪的最优控制算法.在Matlab/Simulink中以2自由度非线性车辆模型作为被控对象对控制算法进行仿真评价,仿真模型中对最优控制算法所确定的前、后轮转角分别施加一个惯性环节.双移线和蛇行工况下的仿真结果表明,路径和横摆角速度跟踪效果好,质心侧偏角得到有效抑制.该最优控制算法实现了四轮转向车辆的低速反相转向和高速同相转向.     

线控转向车辆前轮转角控制算法研究

本文以线性二自由度车辆模型为基础,以中性转向时的横摆角速度作为控制目标,提出了两种线控转向车辆前轮转角控制算法。     

动力模块车组的驾驶真实感研究

为了使驾驶人在驾驶大型动力模块车组时获得力反馈真实感,提出基于伺服电机扭矩控制的转向盘力觉真实感系统.基于普通车辆的转向系特性,建立转弯时单个转向轮的转向力修正模型,据此利用动力模块车组同一轴线上2个悬挂转角与转向盘转角的数学关系,建立动力模块车组转向盘转向力模型,在此基础上构建伺服电机驱动的转向盘转向力模拟试验平台和虚拟车辆行驶环境.结果表明:数字转向盘的转向力矩曲线与普通车辆转向力矩特性相近,符合中国标准的规定,验证了所提方法的有效性.