轮胎／路面附着系数估算方法

为提高汽车主动安全系统自适应控制性能,需要对轮胎／路面附着系数进行精确的识别或估算。鉴于附着系数估计的复杂性,文章综述了目前路面附着系数估算中的汽车动力学建模和轮胎／路面摩擦模型建模,重点讨论了轮胎／路面附着系数识别算法中传感器的直接检测估计法,以及基于车辆动力学、回正力矩和状态观测器等动力学模型的估计算法,并对各估算方法存在的问题与发展趋势等进行了分析。对开发汽车主动安全电控系统和提高汽车产业核心竞争力具有重要意义。     

基于轮胎回正力矩的路面附着系数估计方法

路面附着系数的识别对汽车稳定性控制起着至关重要的作用。轮胎回正力矩能够反映整车及轮胎的运动、受力状况以及路面环境信息,且利用回正力矩能比使用侧向力更早地估计轮-地接触状况。为此,本文设计一种基于轮胎回正力矩的路面附着系数估计方法。首先,基于二自由度车辆模型设计轮胎侧偏角反馈观测器,对轮胎侧偏角进行实时估计;其次,基于轮胎侧偏角和轮胎回正力矩信息设计路面附着系数估计器,构建路面附着系数评估函数;最后,搭建Carsim与Simulink联合仿真平台,仿真结果表明设计的估计算法能够有效地对路面附着系数进行估计。     

面向汽车纵向安全辅助系统的路面附着系数估计方法

文中通过仿真研究探索了一种基于车轮滑移率的路面附着系数识别方法.首先讨论了有效估计驱动轮滑移率和利用附着系数的途径,然后在此基础上,提出了基于贝叶斯原理的路面附着系数估计迭代算法,并利用车辆动力学软件veDYNA对该算法进行仿真分析.结果表明,在滑移率大于代表不同路面的最小滑移率阈值的工况下,该方法能够快速、准确地捕获路面特征,满足汽车纵向安全辅助系统调整安全策略的需要.     

基于Kalman滤波的路面附着系数估计算法综述

实时、准确地获取车辆行驶时的路面附着系数信息对车辆主动安全控制具有重大影响,尤其智能汽车控制策略的设计对获取路面附着系数信息的精准度和实时性提出更高要求.本文基于Kalman滤波原理,针对国内外学者采用此算法的研究现状进行了梳理,总结了路面附着系数估计算法的未来发展趋势,为车辆主动安全控制系统研究提供理论参考.     

关于路面纵向附着系数的讨论

本文利用路面纵向附着系数的测量结果,对汽车制动过程、路面纵向附着系数与滑移率、车速、路面不平度的关系进行了探讨。     

分布式驱动电动汽车实时路面识别算法研究

以分布式驱动纯电动汽车为研究对象,进行了车辆在多种路面上直线行驶时的附着系数识别方法的研究。根据车辆的多路面滑转率实验数据,选择并改进了轮胎模型。使用带有遗忘因子的递推最小二乘算法对电动汽车行驶的路面进行估计和识别。结果表明,该识别算法可实时、准确、有效和快速地分辨出电动汽车行驶的路面(结冰、干沥青和湿沥青),为车辆的主动安全控制提供依据。     

基于路面构造特性的附着系数识别研究

为提高汽车主动防碰撞系统的预警精度,提出了一种基于路面构造特性的附着系数识别方法.首先通过激光扫描仪扫描不同类型和不同磨耗程度的沥青路面,获取路表纹理形貌的三维坐标,在Matlab中编制程序计算出MTD、MPD等7个路面构造特征参数数值;然后对特征参数进行相关性分析,选取MTD、MPD、Rq和Δq作为评价路面附着系数的...     

基于语义分割模型的路面类型识别技术研究

在极端恶劣天气条件下,车辆能够及时根据路况信息调整车速和车距,将有效地减少交通事故的发生.道路类型和路面附着系数是影响路况的主要因素,传统的路面附着系数识别方法具有成本高、可靠性低的特点.同时基于机器视觉的路面信息识别技术已经成为当前研究的热点,但是精度低和鲁棒性差一直是研究的难点.将机器视觉中较为流行的语义分割模型作...     

基于路面识别的汽车稳定系统滑模控制

深入分析了质心侧偏角、横摆角速度和路面附着系数与汽车稳定性之间的关系,根据汽车线性2自由度模型获得了汽车期望质心侧偏角和期望横摆角速度的稳定值,并提出了基于递归最小二乘法的路面附着系数识别算法。在此基础上,基于滑模控制理论采用指数趋近律分别设计了横摆角速度、质心侧偏角和两者联合为控制变量的汽车稳定滑模控制器,获得附加横摆力矩。Car Sim/Simulink仿真验证了所提出的路面附着系数估算算法的正确性和对应路面附着系数下汽车稳定控制策略的有效性。同时,基于Car Sim/Lab VIEW RT的硬件在环仿真试验,验证了所提出控制策略的可行性。     

基于路面自动识别的ABS自适应神经模糊控制器仿真研究

有效、快速的道路状况自动识别对于提高ABS性能具有重要意义。通过仿真试验分析,提出了一种比传统方法更快更高效的路面识别方法,并设计了以滑移率为控制目标的ABS模糊神经网络控制器。结合车辆模型熏对单一附着系数路面和变附着系数路面进行了ABS制动模拟试验。结果表明熏基于路面自动识别ABS模糊控制系统能快速、准确判断出路面状况的变化熏自动调整、优化控制器控制参数熏使车辆获得最大地面制动力,与传统利用车身加速度进行路面识别的逻辑门限控制器相比,该控制器反应更灵敏,控制更精确。     

考虑道路因素的智能车辆纵向运动决策与控制研究

针对智能车辆纵向运动时的交通道路适应性问题,考虑路面附着系数和前车运动速度等因素,研究了智能车辆纵向运动决策与控制方法。论文研究了基于车头时距的纵向运动决策方法并建立不同驾驶行为的目标车速模型,运用变论域模糊推理算法设计了目标加速度模型。基于纵向动力学模型,运用自适应反演滑模控制算法建立了驱动控制器和制动控制器。对高附着系数路面和低附着系数路面的行驶工况进行仿真试验验证,结果表明,在不同的附着系数路面和前车变速行驶条件下,智能车辆能实时、合理地决策目标车速、目标加速度,实现安全、高效、稳定的跟驰。     

基于四轮轮边驱动电动车的路面附着系数估算方法

路面附着系数是影响车辆行驶安全性的重要因素,利用轮边驱动电动汽车驱动力矩可以对路面利用附着系数进行观测。当观测到μ-λ曲线接近于峰值点时,将该时刻的轮胎利用附着系数作为路面峰值附着系数,并根据识别的路面峰值附着系数进行驱动防滑控制。该方法能够有效防止轮胎滑转,提高车辆行驶稳定性。     

A Research on Road Condition Identification Based on Characterization Factors

在3种经典轮胎-路面数学模型的基础上,引入了一种“路面状态特征因子”的概念(它代表最佳滑移率前附着系数-滑移率曲线段下面的封闭面积),给出了7种典型路面的特征因子阈值及其区间,据此识别汽车当前行驶路面状态.基于8自由度汽车动力学模型,分别在单一路面和对接路面上进行制动模拟试验.结果表明该方法能较准确快速地识别路面状态.最后在自制的汽车防抱制动装置试验台上进行的制动试验进一步验证了方法的有效性和可行性.     

基于路面附着系数的制动力利用率评价法

为了考察在各种附着系数的路面上汽车的制动性能,分析了理想汽车前、后车轮制动力分配曲线与前、后制动器制动力分配曲线之间的匹配关系.引入能够反映制动性能的概念“制动力利用率”作为评价方法,根据不同的匹配关系导出对应的制动力利用率算法.针对某轻型客车,详细地分析了其在不同附着系数路面上的制动性能.同时改变制动器制动力分配系数,分析不同匹配关系下汽车的制动性能.结果表明:随着路面附着系数的增加,制动力利用率呈现先增后减的趋势;随着制动器制动力分配系数的增大,汽车在低附着系数路面的制动力利用率降低,在高附着系数路面的制动力利用率升高;制动力利用率评价法能够有效地评价汽车在不同附着系数路面上的制动性能.     

基于自适应模糊PID控制的ABS仿真研究

在Matlab/Simulink中建立一种两轮的汽车动力模型,以自适应模糊PID和道路识别控制器作为控制模块,通过在高低附着路面和高低附着对接路面进行紧急制动仿真的研究。仿真结果表明道路识别控制器能够快速准确的识别路面不同附着路面最优滑移率,自适应模糊PID控制的ABS相于常规制动性能有了很大程度的提高,具有在线自整定参数的特点,具有很好的稳定性、适应性和鲁棒性。     

基于多参数自适应优化的智能车轨迹跟踪

为了在不同工况中，同时兼顾轨迹跟踪算法的跟踪精度，计算速度与车辆稳定性，提出基于不同车速和路面附着系数的参数自适应MPC算法。在线性时变MPC的基础上增加车辆稳定性控制，并基于路面附着系数设计2种控制策略：在高附着系数路面，针对不同车速优化预测时域与控制时域；在低附着系数路面，开启车辆稳定性控制并基于改进粒子群算法优化权重参数。2种策略在保证跟踪精度与车辆稳定性的基础上提高计算速度。设计基于前馈神经网络的路面识别算法从而为多参数自适应轨迹跟踪算法识别所在道路的路面附着系数，利用CarSim-Simulink平台进行联合仿真。研究结果表明：路面识别算法的平均绝对百分比误差为12.77%,足够满足多参数自适应轨迹跟踪算法的需求；相较于传统线性时变MPC跟踪算法，低速工况下参数自适应轨迹跟踪算法在高附着系数和低附着系数的路面上，横向平均绝对误差分别降低了20.7%和24.6%;高速工况下横向平均绝对误差分别降低了66.2%和50.7%;综合所有试验，算法的计算时间减少了40.2%;在保障车辆稳定性的同时降低算法的计算时间。研究成果针对不同车速与附着系数对轨迹跟踪算法参数进行优化，利用自适应预...     

牵引力控制系统模糊PI控制方法研究

提出牵引力控制系统的油门模糊增量PI控制算法和驱动轮制动模糊PI控制算法。在建立汽车加速过程的发动机模型、制动器模型、轮胎模型、整车模型和路面自动识别系统的基础上，采用所提出的控制算法对典型附着路面上的牵引力控制过程进行了仿真模拟。结果表明路面自动识别系统能识别路面附着变化，有效抑制各种工况的驱动轮过度滑转，有较强的鲁棒性。     

路面附着系数估算技术发展现状综述

对路面附着系数估算领域的研究状况进行了综合叙述,并对其缺陷和今后发展方向进行了讨论。     

汽车加速过程动力学仿真模拟研究

对不同附着路面上汽车加速过程的模拟是驱动防滑控制模拟研究的基础。在建立两轮驱动汽车和四轮驱动汽车发动机模型、传动系模型、轮胎模型和车辆模型的基础上，采用MATLAB SIMULINK编制了适于加速过程模拟的动力学仿真模拟程序，并针对样车进行了各种附着路面的车辆加速过程的模拟。     

一种附着系数-滑移率曲线的测定方法

汽车防抱死制动系统（ABS）依据附着系数-滑移率曲线对车辆轮速进行调节,使车辆达到最好的制动效果。但不同路面的附着系数-滑移率曲线不同,且附着系数的峰值和对应的最佳滑移率也不同。为便于车辆在不同路面均达到更好的ABS控制效果,文章提出一种附着系数-滑移率曲线的测定方法,可实时计算附着系数-滑移率曲线。