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本文研究通过直接横摆力矩控制来提高分布式驱动电动汽车稳定性问题。针对充分发挥四轮独立驱动电动汽车各电机独立可控的特点来提高车辆稳定性的问题,提出了基于滑模变结构控制原理的车辆稳定性分层控制策略。其中,以横摆角速度和质心侧偏角为控制变量,设计了上层附加横摆力矩层。考虑地面附着条件和电机外特性约束,设计了下层动态转矩分配层。通过Simulink与Carsim联合仿真表明,所设计控制策略提高了车辆的稳态行驶能力,增强了车辆的横向稳定性,控制策略行之有效。 相似文献
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针对轮毂电机分布式驱动越野车辆在狭小空间快速机动的需求,设计了一种分层结构的原地转向控制策略。基于动力学原理分析了各轮载荷、附着条件对原地转向横摆速度的影响机理,并搭建原地转向运动学模型,上层采用模型预测控制算法设计原地转向理想轨迹以及期望的横摆角速度,开发基于 PI滑模控制的横摆运动跟踪算法,通过补偿转向横摆力矩以提高方向角控制的鲁棒性和稳定性,下层以最优轮胎利用率为目标,设计二次规划算法优化分配各轮附加横摆力矩。dSPACE 硬件在环测试结果表明,所提出的控制算法可在保证稳定性的前提下实现原地转向,大幅提高了车辆的转向机动性,在方向盘动态输入仿真中,车辆最大转弯半径为 0.157 m,转向中心的最大偏移量为 3.610 m;同时,驾驶员能对转向过程进行闭环控制,实现了原地转向过程中横摆速度的实时调节。 相似文献
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《汽车工程》2021,(9)
为了提高多轮分布式电驱动车辆在复杂机动环境下的转向能力,设计了一种基于直接横摆力矩控制的双重转向系统。该控制系统采用分层结构,上层为横摆力矩决策层,下层为驱动力分配层。在控制系统上层,基于无迹卡尔曼滤波和递归最小二乘结合算法进行路面辨识;根据车辆状态信息和路面条件自适应调节滑移转向比,由车辆动力学模型和滑移转向比确定双重转向参考模型;针对滑模面附近非连续特性造成的控制信号抖动现象,将滑模控制算法进行改进,设计了滑模条件积分控制器,使车辆实际横摆角速度追踪双重转向参考模型计算出期望横摆角速度。系统下层在保证车辆总驱动力的前提下,基于控制分配规则将上层广义目标控制力需求分配至各执行器。最后,利用硬件在环实时仿真平台进行控制策略验证。结果表明,分层控制系统较好地实现了路面识别功能和车辆双重转向功能,针对不同路面工况对车辆进行了有效地行驶控制,减小了车辆在狭小弯曲地区的转弯半径,抑制了车辆状态参数及电机转矩的颤振和抖动,改善了车辆小半径行驶的转向机动性和高速行驶稳定性。 相似文献
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通过分层控制思路搭建上层与下层控制器,设计基于横摆力矩控制的车轮横向稳定性控制算法。上层控制器以期望的横摆角速度和质心侧偏角为目标,采用模糊PID算法得到维持汽车稳定需要的横摆力矩,下层控制器根据需要的横摆力矩对单侧轮胎制动,从而增加乘用车极限工况下的稳定性。最后,搭建Matlab及Simulink仿真平台,利用CarSim软件对横向稳定策略进行验证,并选择典型试验工况仿真确定该策略能显著改善车辆的横向稳定性。 相似文献
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针对四轮独立驱动电动汽车具有结构参数、外部干扰不确定性与非线性和过驱动等特征,提出了一种分层控制框架,以实现前轮转向与直接横摆力矩控制系统协同的车辆路径跟踪控制。首先,基于路径跟踪运动学模型,将车辆的路径跟踪问题转化为约束跟随问题;其次,设计了基于约束跟随的自适应鲁棒上层控制算法,该方法可以有效处理由模型不确定性和外部干扰引起的失配问题,并保证闭环系统的一致有界性和一致最终有界性;最后,设计了一种基于二次规划的下层分配算法满足所需的直接横摆力矩,并在Simulink-Carsim平台进行联合仿真。通过不同工况的仿真结果表明,所设计的自适应鲁棒控制算法具有良好的路径跟踪精度和鲁棒性。 相似文献
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为改善高速低附着路面上的车辆动力学性能,本文针对分布式驱动电动汽车提出一种基于多参数控制的操纵稳定性控制策略,包括上层轨迹跟踪控制和下层转矩分配控制。上层控制器设计基于2自由度车辆模型和驾驶员预瞄偏差模型,提出了MPC轨迹跟踪控制策略,实现对侧向偏差、横摆角偏差、质心侧偏角、横摆角速度的多参数控制。下层控制器以轮胎负荷率最小为优化目标,获得4个车轮电机转矩的最优分配量,借助于7自由度动力学模型,在双移线、蛇行工况下完成了CarSim-Simulink联合仿真。结果表明:提出的控制策略改善了高速、低附着工况下的操纵稳定性和轨迹跟踪精度。 相似文献
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本文研究罐装部分液体汽车在转弯制动工况下,由于液体货物质心位置的变化对行驶稳定剂性的影响,文中建立了有关数学模型,分析研究的罐体内装载不同量液体对汽车转弯制动时横摆角速度的影响规律。 相似文献
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本文在装载机静态稳定性研究的基础上,探讨制动对装载机静态稳定性的影响,通过分析装载机的失稳过程及摩擦在失稳过程中所起的作用,最后得出结论:制动使静态横向一级失稳坡度角增加,并随装载机相对斜坡的方位而变化,对横向二级稳定性及纵向稳定性没有影响. 相似文献
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车轮在沙地上滚动的稳定性分析 总被引:6,自引:0,他引:6
采用试验分析方法,研究了车轮在沙地上滚动特性 探索了车轮失去稳定性的机理,指出了提高车轮在沙地上滚动稳定性的有效途径,为开发轮式沙漠汽车提供了依据。 相似文献
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关于汽车制动方向稳定性的探讨 总被引:1,自引:0,他引:1
论述了汽车制动方向稳定性的定义,分析了影响制动方向稳定性的主要因素,在此基础上提出了防止汽车制动不稳定的基本措施。采用感载阀调节动力分配,可以提高汽车在制动稳定性,对同一辆汽车装与不装感载阀作了对比试验。 相似文献
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本文建立了汽车在制动时后轮抱死侧滑的力学模型,分析了汽车后轴侧滑的运动规律及其动态特性,结合汽车前后累的制动比例关系,通过计算机求解出了在汽车紧急制动时保证侧滑相对稳定的参数允许变化区域,为提高汽车的制动稳定性提供了一种有效的计算和分析方法。 相似文献
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车辆动力学稳定性控制的仿真研究 总被引:11,自引:0,他引:11
对车辆动力学稳定性控制的控制原理,控制策略,控制逻辑和算法进行了理论分析。在此基础上,对车辆动力学稳定性控制进行了仿真分析,结果表明,车辆动力学稳定性控制能够改善车辆在高速下或在滑路上转向时的操纵性和稳定性。 相似文献
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基于人工神经网络的公路黄土高边坡稳定性预测研究 总被引:3,自引:0,他引:3
文章介绍了BP网络模型的计算过程并对其性能进行了改进。在此基础上,分析了影响黄土高边坡稳定性的因素,包括土体的容重γ、粘聚力c、内摩擦角φ、孔隙水压力比γu,地震烈度,边坡坡比和边坡高度H。在对西部四省地区上百个黄土高边坡稳定性进行调查的基础上,结合典型的实测数据,应用改进的神经网络BP模型对其进行预测和评价研究。结果表明:改进的BP模型具有收敛快、数据输入方便等优点,预测结果相对传统方法来说更准确、可靠,具有一定的推广的价值。 相似文献