车辆SAS与EPS集成控制研究现状

悬架与转向是汽车底盘系统中影响车身姿态和行驶安全性的两大关键结构。对悬架系统进行控制,可以改善汽车行驶平顺性和乘坐舒适性;对转向系统进行控制,可以提高汽车的转向轻便性和操纵稳定性。通过了解目前车辆悬架与电动助力转向系统集成控制研究成果,有助于对未来集成控制的发展趋势进行展望。     

汽车主动悬架与电动助力转向系统多目标优化及集成控制

建立了整车主动悬架和电动助力转向系统动力学模型,构建线性控制的主动悬架和PD控制的电动助力转向系统集成控制器,应用遗传算法对集成控制系统的结构参数和控制参数进行多目标优化。结果表明,经过多目标优化后的集成控制系统,既可保证车辆操纵轻便性,又显著提高了整车操纵稳定性、安全性和行驶平顺性。     

EPS与SASS的自校正集成控制仿真及试验研究

建立了汽车电动助力转向和半主动悬架集成控制的动力学模型,运用自校正控制理论设计了集成控制器.选择极点配置自校正控制,将闭环系统极点移到需要的位置上,并给出适当的控制律.自主开发出集成控制器,并用改进的可调阻尼减振器代替原车减振器,对某车型装车进行道路试验.仿真结果和试验结果验证了模型的正确性.表明该集成控制方法能够改善车辆的行驶平顺性和操纵稳定性.     

多智能体理论在车辆底盘集成控制中的应用

针对目前车辆底盘各子系统协调控制的不足,提出了一种基于多智能体(Multi-Agent)理论的底盘集成控制技术.针对半主动悬架、电动助力转向、轮胎、故障诊断等智能体的属性和特点,利用分层递阶控制方法结合多智能体理论,建立了集成系统协调求解机制,解决了半主动悬架和电动助力转向的匹配和协调控制问题,为车辆底盘系统的集成控制提供了一种新的理论方法和途径.     

汽车主动悬架与电动助力转向系统自适应模糊集成控制

建立了包含转向运动模型、俯仰运动模型和侧倾运动模型的汽车整车模型,在设计了电动助力转向系统PD控制的基础上,构建了基于自适应模糊控制的汽车主动悬架与电动助力转向系统集成控制器,当控制系统偏差变小或变大时,调整因子总能保证系统稳定,便于工程应用。计算结果表明,该自适应模糊集成控制策略,既保证了车辆操纵轻便性,又显著提高了整车操纵稳定性、安全性和行驶平顺性等整车综合性能。     

商用车电动液压助力转向系统综述

转向系统作为商用车实现智能化的关键子系统和主要的耗能部件之一,其设计的好坏与车辆的燃油经济性、操纵稳定性以及车辆的机动性能息息相关。论文对商用车最常用的电动液压助力转向系统的国内外研究现状进行综述,首先,对电动液压助力转向系统进行概述,写出了该系统的优点与不足,其次对电动液压助力转向系统国内外研究进行了说明,最后指出电动液压助力转向系统的优化控制方向,为节能减排和提高车辆的性能提供可能。     

《汽车工程》2007年（第29卷）1～12期总目次

期次/起始页码论文2007001汽车主动悬架与电动助力转向系统自适应模糊集成控制1/82007002轻型高机动越野汽车转向力矩研究1/132007003用奇异值分解技术处理汽车操纵稳定性试验信号1/172007004集成底盘控制系统的控制构架研究1/212007005气口喷射惰性添加剂的正庚烷HCCI燃烧过程     

商用车EPS助力控制策略的研究

为某商用车转向系统设计了电动助力转向系统(EPS)的总体布置和曲线型助力特性,并基于模糊PID控制方法设计了助力控制策略.以车辆动力学仿真软件TruckSim和Matlab/Simulink为平台,在整车动力学模型和EPS控制模型的基础上,建立了装备EPS商用车的联合仿真模型,以研究助力控制策略对EPS性能和整车操纵稳定性的影响.结果表明:与PID控制方法相比,采用模糊PID控制器的助力控制策略更能充分实现EPS的功能和改善商用车的操纵稳定性.     

基于整车多自由度的电动助力转向系统建模与仿真

在电动助力转向系统（EPS）的数学模型和整车八自由度模型基础上,建立了基于Matlab／Simulink的电动助力转向系统仿真模型。基于扭矩输入对电动助力转向系统应用PID进行助力控制。仿真结果表明,所设计的电动助力转向系统在改善转向轻便型和路感的同时,具有很好的抗干扰性能,能提高汽车行驶的操纵稳定性和安全性。     

预测步长自调整的ASS与EPS灰预测模糊集成控制

为了对汽车主动悬架系统(ASS)与电动助力转向系统(EPS)进行实时集成控制,应用模糊控制理论和灰色预测理论,设计了一种基于预测步长自调整的灰预测模糊集成控制器.它通过对当前过程状态的模糊判决,实现对灰预测步长的自适应调整,从而改善控制效果.仿真结果表明,与未加控制和ASS与EPS独立控制相比,预测步长自调整的灰预测模糊集成控制更能实时有效地对汽车ASS与EPS进行协调控制,显著提高了汽车的行驶平顺性和操纵稳定性.     

基于统一模型的转向-悬架系统最优综合控制方法

通过对车辆底盘系统中的转向和悬架系统建立统一的数学模型,利用M atlab/S imu link仿真,结合最优控制理论,分别对被动悬架兼前轮转向系统与主动悬架兼四轮转向综合控制系统进行了对比研究。理论分析与仿真试验表明,综合控制系统下车辆的操纵稳定性和平顺性都得到了很大的提高。     

Roll and pitch independently tuned interconnected suspension: modelling and dynamic analysis

In this paper, a roll and pitch independently tuned hydraulically interconnected passive suspension is presented. Due to decoupling of vibration modes and the improved lateral and longitudinal stability, the stiffness of individual suspension spring can be reduced for improving ride comfort and road grip. A generalised 14 degree-of-freedom nonlinear vehicle model with anti-roll bars is established to investigate the vehicle ride and handling dynamic responses. The nonlinear fluidic model of the hydraulically interconnected suspension is developed and integrated with the full vehicle model to investigate the anti-roll and anti-pitch characteristics. Time domain analysis of the vehicle model with the proposed suspension is conducted under different road excitations and steering/braking manoeuvres. The dynamic responses are compared with conventional suspensions to demonstrate the potential of enhanced ride and handling performance. The results illustrate the model-decoupling property of the hydraulically interconnected system. The anti-roll and anti-pitch performance could be tuned independently by the interconnected systems. With the improved anti-roll and anti-pitch characteristics, the bounce stiffness and ride damping can be optimised for better ride comfort and tyre grip.     

基于ARM7的汽车底盘系统分层式协调控制试验研究

采用分层协调控制策略,进行了汽车电动助力转向系统和防抱死制动系统集成控制的研究.分别设计了底层控制器和上层协调控制器,底层控制器包括电动助力转向和防抱死制动两个单独的控制器,用以执行各子系统的控制任务;上层协调控制器则对两系统进行协调分析,并及时修改底层控制决策.试验结果表明,自行开发的底层控制器逻辑正确,上层协调控制器能够较好地协调两系统问的矛盾,解决了汽车在转向过程中施加紧急制动时车辆的操纵稳定性和平顺性变差的间题,使整车综合性能得到提高.     

EPS与主动悬架系统自适应模糊集成控制的仿真与试验研究

在建立的汽车整车主动悬架和EPS动力学模型(包含转向运动、俯仰运动和侧倾运动等模型)的基础上,运用自适应模糊控制方法,利用车身姿态的变化动态地调节主动悬架控制器和EPS控制器的输出,实现了对EPS和主动悬架系统的集成控制。为了验证控制系统的可行性和有效性,分别进行了仿真和实车道路试验。结果表明,集成控制显著提高了汽车的行驶平顺性和操纵稳定性,整车综合性能明显优于传统的悬架和转向系统。     

装备EPS系统特锐样车操纵稳定性客观评价

对装备电动助力转向(EPS)系统的整车操纵稳定性进行评价的必要性进行了分析,介绍了装备EPS的整车操纵稳定性评价的具体内容。给出装备EPS的特锐样车原地转向轻便性、转向盘中间位置操纵稳定性、转向回正性、转向瞬态响应特性(转向盘转角脉冲输入)的试验方法和标准,对其操纵稳定性进行了评价。评价结果表明,所采用的评价方法有效、可行。     

State observer-based sliding mode control for semi-active hydro-pneumatic suspension

This paper proposes an improved virtual reference model for semi-active suspension to coordinate the vehicle ride comfort and handling stability. The reference model combines the virtues of sky-hook with ground-hook control logic, and the hybrid coefficient is tuned according to the longitudinal and lateral acceleration so as to improve the vehicle stability especially in high-speed condition. Suspension state observer based on unscented Kalman filter is designed. A sliding mode controller (SMC) is developed to track the states of the reference model. The stability of the SMC strategy is proven by means of Lyapunov function taking into account the nonlinear damper characteristics and sprung mass variation of the vehicle. Finally, the performance of the controller is demonstrated under three typical working conditions: the random road excitation, speed bump road and sharp acceleration and braking. The simulation results indicated that, compared with the traditional passive suspension, the proposed control algorithm can offer a better coordination between vehicle ride comfort and handling stability. This approach provides a viable alternative to costlier active suspension control systems for commercial vehicles.     

汽车转向与悬架系统的集成控制研究

在建立了汽车转向与悬架系统的综合模型的基础上,运用一种具有扩展的调节器结构LQG控制方法,设计了 主动悬架控制器,实现对车身横摆角速度、车身垂直加速度、车身侧倾角和俯仰角的集成控制,从而显著提高汽车的 平顺性、操纵稳定性和安全性。     

电动轮驱动-转向集成结构设计

目前最常用的电动轮--轮毂电机驱动型电动轮是在电动轮内安装轮毂电机,这将增加电动车的簧下质量,从而降低悬架响应的敏感度;汽车重心发生改变,汽车转向定位参数、制动滑移率的控制参数等都会发生改变,对车辆的平顺性和乘坐舒适性带来不利的影响。针对这些问题,文章设计出驱动-转向一体化的电动轮,将轮毂电机、轮内悬架、转向电机、电机悬挂装置和轮毂集成在车轮上,有效提高电动轮汽车的性能。