四轮转向汽车主动转向控制及仿真

以四轮转向汽车为研究对象,建立车辆四轮转向动力学模型。基于后轮主动转向控制方法,分别搭建四轮转向汽车前后轮转角成比例的主动转向控制模型以及基于车速和横摆角速度反馈的主动转向控制模型。在高速转向工况下,采用MATLAB/Simulink建立四轮转向汽车主动转向控制仿真模型进行对比仿真。仿真结果表明,该控制方法能够较好地减小车辆质心侧偏角及横摆角速度,保证车辆良好的轨迹跟踪能力,有效地改善了车辆的操纵稳定性。     

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.     

含非线性轮胎模型的汽车四轮转向与主动悬架集成控制

在建立汽车四轮转向与主动悬架统一动力学模型的基础上,分别对2个子系统进行控制器的设计研究.在四轮转向控制器的设计方面,提出了修正后的理想参考模型,采取前馈加反馈的跟踪控制策略,在主动悬架的控制器设计中则采用最优控制方法.结合非线性轮胎模型,在MAT-LAB/Simulink环境下对被动系统、四轮转向系统、主动悬架系统以及四轮转向与主动悬架集成控制系统进行了仿真分析.结果表明:集成控制系统除了能改善车辆在转弯过程中的质心侧偏角响应、横摆角速度响应以及在不平路面上的行驶平顺性外,还能有效抑制由不平路面等外界干扰对车辆转向性能带来的影响.     

基于模型预测的主动前轮转向与直接横摆力偶矩协同控制研究

为提高中低附着系数路面下车辆的侧向稳定性，构建了基于模型预测控制（MPC）的主动前轮转向（AFS）及直接横摆力偶矩（DYC）协同控制器，其决策层基于MPC获取附加横摆力偶矩，执行层由AFS和DYC控制协同修正前轮转角或施加轮缸制动压力。在双移线（DLC）工况下仿真验证了该策略的有效性，结果表明：路面附着系数为0.25时，车身侧偏角和横摆角速度分别稳定于-3.5°～3.5°和-16～16 (°)/s内，纵向车速稳定于88 km/h左右；路面附着系数为0.40时，纵向车速、车身侧偏角与横摆角速度等稳定性指标均有明显改善。综合分析表明，该AFS-DYC协同控制策略可显著改善中低附着系数条件下的操纵稳定性。     

分布式电驱动汽车原地转向机理与控制方法研究

分布式电驱动汽车能够通过原地转向功能提高车辆的机动性。原地转向下车辆的4个车轮均处于滑移状态,极易发生车身偏移甚至失控。为了实现稳定精准的原地转向控制,分析了原地转向的动力学机理,并提出横摆角速度与滑转率协同的控制策略。基于纵向动力学设计路面附着估计算法,完成原地转向前的路面状况判断;采用了分层式控制架构,上层控制器基于车辆状态协调转矩控制策略,下层控制设计横摆角速度决策框架,根据油门开度计算原地转向的名义横摆角速度,基于二次性能指标的单神经元自适应PID控制算法计算四轮驱动转矩,以实现横摆角速度的跟踪控制,并引入模糊逻辑推理得到四轮期望滑转率,通过PID算法计算驱动转矩调节量,配合横摆角速度转矩控制以抑制转向中心的偏移。仿真测试和实车试验表明：在附着系数一定的情况下,稳态原地转向的轮胎视为刚体,侧偏角与地面侧向反作用力基本不变,试验结果符合所推断的原地转向动力学机理;并验证横摆角速度跟踪控制算法在不同附着系数下具有理想的跟踪效果和鲁棒性,响应速度相比于PID提高46%,最大超调量减小24.0%,平均调节时间缩短1.3 s,平均稳态误差均在0.01 (°)·s^-1...     

基于模型预测控制的主动四轮转向车辆稳定性研究

为提高汽车在高速、低附着系数路面下的操纵稳定性,论文设计模型预测控制器跟踪线性二自由度理想模型,得到横摆角速度与质心侧偏角偏差,然后由二次规划算法计算实际的四个车轮转角,并在Carsim软件中建立开环角阶跃工况进行联合仿真。结果表明:文章所设计的基于模型预测控制的主动四轮转向汽车相对于前轮转向,能够有效降低整车角阶跃输入下的横摆角速度与质心侧偏角,更好地跟踪理想控制目标,主动四轮转向汽车提高了整车的操纵稳定性和路径跟随精度。     

4WIS-4WID车辆横摆稳定性AFS+ARS+DYC滑模控制

针对四轮独立转向-独立驱动(4WIS-4WID)车辆,应用滑模变结构控制理论,设计前、后轮主动转向(AFS+ARS)控制器、横摆角速度直接横摆力矩控制(DYC)控制器和质心侧偏角DYC控制器。为协调横摆角速度和质心侧偏角间的耦合设计了协调控制器,对附加横摆力矩实施车轮驱动/制动协同分配。引入2自由度4WIS-4WID车辆参考模型,并将其横摆角速度和质心侧偏角的状态反馈给AFS+ARS控制器,完成AFS+ARS和DYC控制系统的集成。加入不确定车辆自身参数和阵风干扰,将控制策略应用于16自由度4WIS-4WID车辆模型上进行仿真验证,并与单纯AFS+ARS、传统PID和差压制动的DYC进行对比。结果表明,所设计的控制策略同时提高了系统的抗干扰性和精确性;拓展了系统的稳定域,进一步提高了车辆的主动安全性。     

基于MPC的四轮转向车爆胎稳定性控制

四轮独立转向驱动汽车相比传统车辆具有更多控制自由度,具备在高曲率跟踪精度好,低附着路面操纵稳定性优越的特点。本文针对车辆在轨迹跟踪中所面对的低附着、爆胎等紧急工况,本研究采用模型预测控制理论,针对四轮转向电动汽车的横摆稳定性问题进行了探究。以横摆角速度和横向误差为控制目标,计算出最优四轮转角和直接横摆力矩,下层采用最优转矩分配并考虑轮胎摩擦圆约束,以实现对四轮驱动电动汽车的稳定性控制。在CarSim/Simulink联合仿真整车模型中,采用参数化建模设置整车参数。通过双移线爆胎工况仿真实验分析,所提出的策略能够有效地提高四轮驱动电动汽车的轨迹跟踪精度,从而提高整车的行驶稳定性。     

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。     

四轮转向车辆稳定性控制器优化设计

本文基于横摆角速度跟踪控制理论设计了四轮转向车辆稳定性控制器，实现了各速度下控制器的优化及其硬件在环仿真。结果表明控制器在高速段能改善汽车的动力学性能。与传统的前轮转向车辆相比具有优越的操纵稳定性。     

电动转向和主动转向的发展趋势

转向系统的电子化为先进安全汽车、辅助驾驶系统和自主驾驶车辆提供了友好的人机界面和有效的转向执行机构,是汽车集成控制系统与智能汽车的重要组成部分。     

基于转向特性的汽车电子控制动力转向系统

电子控制动力转向系统（EPS）可以在低速时减轻转向力,以提高转向系统的操纵稳定性;在高速时则可适当加重转向力,以提高操纵稳定性.文章介绍了EPS及其主要形式和布置方式,在分析汽车助力转向系统工作原理的基础上,阐述了转向特性对汽车操纵性能的影响,并结合具体EPS实例,介绍了电子控制动力转向系统的4种控制形式,为动力转向系统软件开发及实物研制提供了前提条件.     

轻松入位 辅助停车入位系统

辅助停车入位系统的出现使停车变得越来越轻松,它的发展也是由简单的辅助到综合的全自动泊车,可以帮助你在拥挤的停车场轻松入位记得十几年前奔驰W140底盘的S级轿车在倒车时会从两侧后翼子板尾部伸出金属标志杆,靠这标志杆可给驾驶员的泊车帮了大忙,而且这在当时也是十分稀罕的玩意儿,也正是它唤起了人们对泊车辅助系统的渴望;到了上世纪90年代初,标志杆风光没几年就让位给了倒车雷达,没想到倒车雷达以迅猛之势渗透到了各个品牌轿车,这下手潮的驾驶者     

汽车转向控制

本文研究侧偏角有约束条件下，汽车四轮转向控制系统的设计问题。根据汽车转向动力学的特点，建立了具有不确定的汽车转向模型，给出了车体质心处侧偏角有约束条件下，二自由度鲁棒四轮转向控制器的设计方法，最后基于ＬＭＩＴｏｏｌ给出了控制器的迭代算法，并给出了仿真计算实例。     

可变转向比技术在汽车转向系统的应用

现在人们对汽车驾驶的舒适陛和安全性要求越来越高,汽车传统的转向系统无法满足低速时的灵活性与高速时的稳定性要求,可变转向比技术的应用,有效地解决了这一矛盾。文章介绍了当前应用和开发的可变转向比转向系统,指出该系统使汽车具有一定的智能化,提高了驾驶的安全性和舒适性,可变转向比技术是未来转向系统的主要发展方向之一。     

您开车，转向我来给力

解读蝴力转向系统二十多年前诞生的EPS电动助力转向系统是轿车转向控制技术的划时代革命。EPS根据车速、转向转矩、转向速度、转向角度与车轮回正力的数据信息进行工作。这些数据经信息控制器计算后,给驾驶者提供最佳的伺服转向助力支持。而这种支持的执行元件就是伺服电动机,ESP因此而得名。     

汽车电动助力转向系统助力性能的仿真研究

助力性能是评价汽车电动助力转向系统性能的重要指标，助力性能直接关系到汽车转向操作的安全性。以电动助力转向系统的跟踪性能和稳定性为控制系统设计目标，将经典控制理论的PID控制与虚拟样机技术相结合应用于电动助力转向控制系统的设计，创建了电动助力转向系统机电一体化仿真模型。计算机仿真结果证实．所设计的PID控制算法使电动助力转向系统具有良好的跟踪性能和稳定性，仿真结果为电动助力转向控制系统的设计提供了依据。     

液压转向系统手力沉重原因及优化

在新车型开发过程中经常出现转向手力沉重的问题.通过原地转向手力矩测试,得到全行程沉重、末端沉重及波动沉重3种问题车型原地转向手力矩曲线.根据曲线走向,判定手力沉重的要因,从而实施验证方案解决转向沉重的问题.整改后的转向手力矩一般为4N·m,属于轻便型手感,满足一般用户驾驶需求.整改方案为液压转向系统手力沉重问题提供了解决思路,同时也为新车型开发提供了转向系统手力矩的设计方法.     

半挂汽车列车转向分析

研究了半挂汽车列车的最小转弯直径、转弯通道圆和直角通道宽度理论计算方法,介绍了如何分析半挂汽车列车在公路上行驶时的通过性能。