路面识别算法在汽车制动控制中的应用

为了使车辆充分利用路面附着力,提出了实时路面识别算法。以车轮滑移率为控制目标,建立逻辑门限值控制器和典型路面曲线指数模型。在CarSim中建立整车模型,设定不同工况下的制动模拟试验,以左前轮为研究对象,估算当前路面的峰值附着系数和最优滑移率。结果表明：建立的逻辑门限值控制器有效提高了汽车的制动性和安全性,算法可以较为精确地估算出行驶过程中的路面附着系数和最优滑移率。     

基于模糊PID控制的ABS仿真研究

以车轮滑移率为控制对象,分析了模糊控制的理论基础,将传统的模糊控制与经典的PID控制相结合,提出了白适应模糊PID控制算法,并进行了仿真研究.     

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。     

ABS控制机理研究及其对车辆行驶安全性的影响分析

本文对汽车防抱制动系统（ＡＢＳ）的控制机理，尤其是对其制动力矩Ｔｂ与车轮滑移率Ｓ的收敛特性和收敛区域进行了研究，指出了该收敛区域恰与制动稳定区重合，从而可使车辆的制动性能得到极大改善。同时，本文在防抱制动系统对车辆行驶安全性的影响方面也作了相应的分析。     

基于PID控制的ABS仿真研究

建立某种车辆单轮ABS的动力学模型,结合PID控制原理,提出了以车轮滑移率为控制对象的PID控制算法。在SIMULINK平台下对包含该控制算法的单轮ABS模型进行了仿真研究,得出了制动时角速度、滑移率、制动距离随时间的变化曲线,通过与无PID调节时的相应曲线进行比较,验证了PID调节的有效性,为汽车制动系统的设计提供一定的参考。     

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。     

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。     

基于模糊控制的电动汽车起停控制系统研究

利用车间时距的方法确定安全车距,设计一种基于双模模糊控制的起停控制系统车距控制器,并对模糊控制器的权值分配进行了分析.仿真结果表明,双模模糊控制器能高效地控制车距,使车辆大部分时间平稳地运行于高权值的细调模糊控制器中.最后通过实车试验验证了该起停控制系统的有效性.     

车辆主动转向的变结构控制器设计

针对基于线控转向技术的四轮主动转向汽车,利用滑模变结构控制策略,以提高车辆在紧急避障和危险工况下运行的安全性.将实际车辆的前、后轮侧偏刚度及外部干扰视为有界的不确定性参数,利用确定性线性车辆模型作为理想跟踪目标,进行车辆主动转向的变结构控制器设计.人-车-路闭环系统仿真结果表明:当轮胎侧偏刚度摄动或有外部侧风干扰时,变结构控制的四轮主动转向汽车实现了转向零质心侧偏角和跟踪期望横摆率的控制目标,其双移线仿真最终路径偏差分别为0 m和0.05 m,被控车辆系统表现出了良好的路径跟踪性和在不确定影响下的鲁棒性,车辆的操纵稳定性与主动安全性得到了提高.     

基于分层控制的车辆主动制动稳定性分析

为提高车辆行驶的主动安全性,引入分层控制思想。建立名义横摆角速度和名义质心侧偏角为输出的线性二自由度车辆模型。基于线性二次型调节器设计上层控制器,得到附加横摆力矩,采用差动制动原理,设计中层控制器对附加横摆力矩进行分配,根据中层控制器分配的附加横摆力矩计算滑移率增量,基于PID控制理论设计下层滑移率控制器,以控制车轮的制动压力;最后联合MATLAB／Simulink和CarSim进行鱼钩转向和双移线转向仿真试验。结果表明,采用分层控制能够有效地提高车辆行驶的主动制动稳定性。     

Hierarchical control strategy of trajectory tracking for intelligent vehicle

In order to track the desired trajectory for intelligent vehicle, a new hierarchical control strategy is presented. The control structure consists of two layers. The high-level controller adopts the model predictive control (MPC) to calculate the steering angle tracking the desired yaw angle and the lateral position. The low-level controller is designed as a gain-scheduling controller based on linear matrix inequalities. The desired longitudinal velocity and the yaw rate are tracked by the adjustment of each wheel torque. The simulation results via the high-fidelity vehicle dynamics simulation software veDYNA show that the proposed strategy has a good tracking performance and can guarantee the yaw stability of intelligent vehicle.     

船舶航向非线性系统的模糊神经网络智能控制器设计

船舶航向控制系统具有典型的非线性和不确定性特性，并受自动舵执行能力的约束，这使得作为船舶智能化基础的航向控制极具挑战性。首先分析了船舶航向运动特性，给出带有舵约束的航向运动非线性数学模型；然后以模糊神经网络为控制器结构，在噪声加入和参考轨迹设置算法的支持下使用遗传算法对控制器参数进行自动搜索和优化，设计一种船舶航向智能控制器；最后对航向控制进行仿真。结果表明，所设计的航向智能控制器对船舶参数摄动和扰动具有良好的鲁棒性能。     

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。     

四轮转向汽车操纵稳定性研究

为了研究转向工况对四轮转向汽车操纵稳定性的影响,基于Matlab/Simulink建立四轮转向汽车前轮转角比例前馈加横摆角速度模糊PID反馈控制模型,通过与Trucksim车辆模型和Simulink控制模型联合仿真,分别在低速和中高速下进行方向盘角阶跃输入离线仿真和方向盘正弦角输入实时仿真试验,与前轮转向汽车在相同工况下侧向加速度、横摆角速度以及质心侧偏角的仿真结果进行对比分析。试验结果表明:四轮转向控制仿真结果优于前轮转向结果,搭建的四轮转向前轮转角比例前馈加横摆角速度模糊PID反馈控制策略,能提高汽车低速转向时的操纵轻便性和机动性以及中高速转向时的操纵稳定性。     

交流传动系统中异步电动机均流控制仿真

建立了交流传动中双逆变器一异步电动机系统的Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型，通过仿真观测了轮径差异和电动机参数（转子电阻）差异对电动机电流均衡性的影响．设计了一种均流控制器的仿真模型，仿真结果表明其控制效果良好．     

引入制动管路约束的车辆操纵稳定性控制方法研究

以DYC(Direct Yaw-moment Control)控制器为基础,结合制动管路摩擦力模型的约束条件,建立了全轮纵向力优化分配算法。利用Matlab软件对建立的车辆动力学模型和全轮纵向力分配算法进行了仿真分析,结果表明该算法能够进行有效的全轮纵向力分配。     

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.     

预瞄信息空气悬架汽车在加速/制动工况下的LQG控制

建立了基于空气悬架的1/2车辆加速/制动系统模型,通过轴距预瞄在后轮处提前预测路面不平度;设计了基于轴距预瞄控制算法的加速/制动最优控制器;进行了白噪声仿真分析。仿真结果表明:与被动空气悬架加速/制动系统相比,基于轴距预瞄控制的主动空气悬架加速/制动系统能有效降低车辆振动。与最优控制空气悬架加速/制动系统相比,质心加速度和后轮对应处的车身加速度、悬架动行程、轮胎动载均有显著减小,较好的改善了车辆在加速/制动时的平顺性和操纵稳定性。     

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.