4WID/4WIS电动车建模和特殊工况仿真

介绍了四轮独立驱动/四轮独立转向(4WID/4WIS)电动车的特点,基于Matlab/Simulink搭建了各子系统及整车的动力学仿真模型,设置了该类型电动车特有的驾驶模式选择功能。模型允许对4个车轮输入不同的驱动转矩和转角;考虑了驱动电机、转向电机的动态响应特性。针对4WID/4WIS电动车特有的蟹行、斜行和原地转向工况进行了仿真。结果表明,模型能够较好地反映4WID/4WIS电动车的动力学响应特性。     

四轮独立转向-独立驱动电动车主动避障路径规划与跟踪控制

四轮独立转向-独立驱动电动车(4WIS-4WID EV)具有低速机动性强、高速稳定性好的特点,是一种理想的智能车构型。本文中针对4WIS-4WID EV进行了主动避障系统的设计,主要包括避障路径规划和跟踪控制。首先基于车辆运动学模型,提出了采用七次多项式的避障路径规划算法;然后基于简化2自由度车辆动力学模型,设计了模型预测路径跟踪控制器;为提高车辆主动避障过程中的操纵稳定性,路径跟踪控制算法采用四轮转向与直接横摆力矩控制技术。通过不同附着系数路面工况与侧风扰动工况仿真,验证了所设计的主动避障系统具有良好的避障能力和鲁棒性。     

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。     

四轮独立驱动电动汽车四轮转向控制与仿真研究

针对四轮独立驱动电动车四轮转向控制,论文研究了基于阿克曼转角的控制策略。给出了整车控制原理,设计了驱动力分配器和基于阿克曼转向原理的四轮转角分配器,应用Car Sim与Matlab/Simulink搭建了整车模型和编写了控制策略程序,选取双移线工况进行了仿真试验验证。试验结果表明:设计的四轮独立驱动电动车四轮转向控制策略能够保证汽车具有良好的操纵稳定性。     

基于冗余EPS的力矩叠加控制架构对比与优化

冗余电动助力转向系统(EPS)为驾驶员提供转向助力,同时为高级驾驶辅助系统提供转向执行操作,需要协调控制驾驶员力矩和主动转向力矩信号。文章分别从助力特性曲线和驾驶员扰动力矩对方向盘转角跟随影响等角度,对两种力矩叠加方案进行了对比分析。针对驾驶员扰动力矩产生抖动的问题,提出超前滞后补偿的优化方案,对比结果表明,优化后的方案能够降低方向盘抖动,提高系统的稳定性。     

四轮独立驱动纯电动汽车驱动防滑控制

本文研究四轮独立驱动(4WID)纯电动汽车的驱动防滑(ASR),提出基于门限角加速度和滑转率的模糊滑转率控制方法。利用4WID电动汽车驱动力矩独立可控,转速和驱动力矩容易获得的特点,以实际角加速度与门限角加速度之差和实际滑转率作为模糊控制器输入,使得实际角加速度接近门限角加速度,控制各轮的驱动力矩实现驱动防滑。与PID控制进行对比,仿真结果表明,基于门限角加速度的模糊滑转率控制,能有效的降低滑转率,抑制驱动轮的滑转,提高了电动汽车在低附着路面加速行驶的稳定性和安全性。     

差动助力转向系统离线仿真验证

根据电动轮汽车前轮独立驱动的特点,提出了一种针对电动轮汽车的新型助力转向方式--差动助力转向.首先讨论其基本原理及结构并应用Matlab/Simulink建立了整车和转向系模型,接着给出了旨在减小参考转向手力与实际转向手力差值的左右转向轮的驱动转矩分配的控制策略,以及转向轮辅助回正控制算法.最后进行离线数字仿真,结果表明对于前轮独立驱动的电动车,所提出的差动助力转向系统既满足了转向轻便和驾驶路感良好的基本要求,又改善了转向轮回正性.     

基于虚拟现实技术的汽车线控转向系统的研究

提出了一种虚拟的力觉生成和反馈方法．让线控转向系统中转向轮的侧向力．通过虚拟现实系统中的实时力觉生成和反馈系统获得。另外,根据轮胎和传统转向系的力学特性,分析了转向盘转角和转向盘力矩的关系。利用车轮转角和车速计算,推导出转向盘回正力矩计算公式。     

半挂车随动转向桥的波形压力轴承分析

选取半挂车第三轴质心和牵引座中心作为轨迹跟随研究对象,通过分析半挂汽车列车转向运动,建立牵引车前桥转角与随动桥转角的关系,基于空间摆线的波形压力轴承模型,对其进行满载应力应变分析,对随动轮的原地转向阻力矩进行分析,研究波形压力轴承低速的启锁力矩。     

基于无传感器转角估计的回正控制策略研究

文中提出了一种新型电机转角估计方法,将估算结果通过传动比反算至转向盘转角,并依靠改进的回正控制策略,运用估算的转向盘转角及转矩计算回正助力力矩。仿真结果表明：该方案不但可以达到良好的回正效果,并且有利于转向状态间的柔和切换,同时由于无传感器转角估计减少了电机控制模块的成本。     

开迪转向盘转向变沉

故障现象：一款开迪车的转向盘转向时变沉，仪表上的红色转向故障灯K161常亮。故障诊断：作为PQ35平台上的开迪和速腾车都采用了先进的电子转向助力系统，由以下部件组成：转向盘、带转向盘转角传感器G85的转向柱开关、转向柱、转向力矩传感器G269、转向齿轮、电子机械助力转向电。     

91年美国轿车制悬转,动架向系统的改进

美国克莱斯勒和福特等公司对1991年型轿车的改进方案主要有制动系、转向系和悬架等三个方面: 一、四轮转向道奇′91年型全新R/T双涡轮“司蒂尔斯”牌赛车为首先装备自制四轮动力转向系统的车辆,当汽车时速大于48km时,后轮与前轮的同一方向转弯,并能增加操纵灵敏度和高速稳定性,而在时速低于48km时又成为传统的两轮转向方式,使后轮保持在随动状态。这种仅适用于R/T双涡轮赛车的四轮动力转向系统有一根活动的连杆,并能将改变后轮转角的操纵杆连接于二个拉臂上,从而形成一个随动的凹轮转向装置;当前轮转弯时可使后轮的转角作小量的改变,见图1,但在后悬架差速器上还安装一个油泵以驱动一个“微型齿条”,以便在前轮转弯时对后轮作出反应,见图2。后轮的转角很小仅1.5°,但已足以使各种行驶条件下的操纵产生显著的改良效果。后轮转向角的变化与车速和转弯的大小以及驾驶员使用转向助力的强弱成正比。斯蒂尔断赛车的常四轮驱动独立悬架,有一个中央硅酮粘液耦合器,当需要时可将45％驱动力矩分配至前轮,而将55％分配至后轮;全车还配有电子式缓冲装置和防抱制动器。     

基于MATLAB的汽车转向力矩实时计算方法

对建立汽车操纵稳定性神经网络模型的方法进行了研究,结合汽车转向系统模块,在Simulink下建立了汽车助力转向系统转向力矩计算的整体模型,并对使用Real Time Workshop生成C语言实时代码的过程进行了说明.以SX6120大客车为原型.对汽车操纵稳定性神经网络模型的有效性以及C语言实时代码的可靠性进行了验证.结果表明,运用RTW生成的C代码几乎能完全跟踪Simulink下汽车助力转向系统转向力矩计算的仿真结果,生成的C代码可信性和可行性很高.     

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。     

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.     

电动助力转向系统回正控制策略研究

在分析电动助力转向系统回正模型的基础上,提出了电动助力转向回正控制算法。尝试直接采用扭矩信号作为转向盘转角估计的依据,并以此为基础提出不需配置转角传感器的回正控制策略。在matlab中建立了电动助力转向系统的模型,并利用Simulink工具箱对算法进行了仿真。仿真结果表明,所提出的回正控制策略能提高转向盘的回正性能,并为台架试验打下了基础。     

四轮独立转向电动汽车转向控制方法

本文中对四轮独立转向电动汽车的转向控制方法进行研究。首先,基于前轮转向车辆的理想横摆角速度模型,建立四轮独立转向2自由度动力学模型。接着,以四轮侧偏角之和绝对值最小化作为优化目标函数,以质心侧偏角为零和理想横摆角速度作为约束条件,采用线型优化算法求解系统前馈控制器。再以轮胎侧偏角和横摆转矩为输入建立线性控制模型,运用最优区域极点配置方法设计反馈控制器。最后,建立人-车-路闭环仿真系统,分别进行双移线道路仿真实验和对开路面上的行驶仿真实验。结果表明,控制器能根据路面附着情况分配各轮转角,保证车辆跟踪理想状态。实车双移线实验进一步验证了控制器对车辆理想状态良好的跟踪精度。     

基于阿克曼理论的四轮转向汽车转向梯形优化设计

以汽车转向系统中的阿克曼理论作为研究出发点,研究四轮转向汽车中满足阿克曼理论的转向梯形设计.提出一种基于MATLAB计算的设计观点和设计方法.在确定四轮转向汽车前后轮转向策略的基础上,根据四轮转向车辆的理想阿克曼转角关系,求得在不同车速和不同内轮转角下对应的理想前后外轮转角,并将实际外轮转角与理想外轮转角的差值作为函数优化目标,最终在几何结构允许的范围内实现四轮转向的阿克曼最优.     

一种分布式驱动电动汽车操纵稳定性控制算法

针对四轮轮毂电机独立驱动、四轮线控转向电动汽车的过驱动系统,以提高汽车的操纵稳定性为目标,提出了一种基于伪逆控制分配的控制算法。该算法以驾驶员对转向盘和加速踏板的操纵量为输入,通过伪逆控制分配,对汽车的前、后轮转角,4个车轮的驱动力进行控制。在Matlab/Simulink仿真环境下采用8自由度非线性车辆模型对所提出的算法,进行了正弦输入工况和双移线工况的仿真,并与采用常规控制方法时进行对比。结果表明,伪逆控制分配算法提高了汽车对驾驶员驾驶意图的跟随性能,并改善了汽车的稳定性。     

电动汽车直接横摆力矩与驱动防滑集成控制策略研究

针对四轮独立驱动电动汽车驱动工况下的横摆稳定性控制,提出一种直接横摆力矩(DYC)与驱动防滑(ASR集成控制策略,基于模糊PID控制理论,采用前馈加反馈方法,分别对总纵向力矩和单个车轮力矩进行修正,实现驱动防滑,基于最优控制理论对驱动力矩进行分配,采用PID控制理论结合转向状态对制动力矩进行分配。仿真结果表明,本文提出的控制策略可将滑转率偏差控制在0.02以内,与载荷分配相比,横摆角速度和质心侧偏角控制效果分别提高了80%和50%。