基于AMESim与Simulink/Stateflow的汽车ABS联合建模与仿真研究

通过建立AMESim与Simulink/Stateflow的汽车ABS联合仿真模型,模仿了4独立通道制动系统的整车模型在低附着制动工况下的制动过程.AMESim与Simulink/Stateflow联合建模构成的4轮整车制动模型可以考虑更多因素对汽车实际运行工况的影响.仿真结果显示,该模型能很好的模拟真实的制动工况,缩短制动距离与节约制动时间,且易于变更参数以缩短设计周期.     

制动器摩擦副摩擦因数研究

以某EQ1208型车辆后桥鼓式制动器为例.对其三维热机耦合有限元模型进行了等速持续制动工况仿真.仿真结果与试验结果对比表明,仿真值和试验值在相同温度测量点的温升动态变化趋势相同,从而验证了仿真所利用摩擦因数温度特性的准确性.对该后桥鼓式制动器在连续15次循环制动工况下摩擦表面平均温度、摩擦副摩擦因数及制动管路压力的动态变化进行了计算分析.     

整车转弯制动控制仿真研究

转弯制动是汽车行驶中的常见工况。为了研究在该工况下对汽车控制时的各项性能，建立了整车非线性多体动力学模型．仿真分析了样车的操纵稳定性、平顺性和制动性能；利用ADAMS与MATLAB联合仿真技术，针对汽车在转弯制动的工况下的动态特性，对前轮转向和悬架采取联合控制，仿真结果表明所采用的模糊PID控制方法能较好地改进汽车的行驶性能。     

基于Carsim的AMS制动性能分析方法

对欧洲制动AMS试验的仿真实现方法进行了研究。选用特定车型,应用已有的Carsim悬架、轮胎等模型建立整车模型,通过改变制动系统模型进行仿真过程的标定。最后根据欧洲AMS制动试验方法设定了仿真工况,并进行了制动效能和制动热衰退性能的仿真分析。仿真分析结果表明：通过标定Carsim制动系统模型的AMS制动性能仿真结果与试验结果具备较好的一致性。研究表明在车辆设计初期利用Carsim软件可以快速准确地对车辆的制动性能进行仿真,从而对其性能做出预测和评估,并可有效地找到解决方案。     

基于联合仿真的纯电动客车制动控制策略对比分析与优化

纯电动客车的制动控制策略对其续航里程有着重要影响。本文针对串联式和并联式制动两种不同的控制策略，使用Matlab/Simulink与AVL Cruise进行联合仿真，通过对比分析相同工况下的仿真结果，确定串联式制动控制策略更优。接着分别采用实际公交路谱与等速路谱，并在并联式控制策略中引入电机扭矩map图，将仿真结果与监控平台的数据对比，进一步验证了模型的准确性。本文为纯电动客车制动策略选择、优化及验证提供可靠的参考依据。     

基于Trucksim的下坡路段制动距离仿真与分析

为探究道路附着系数和车辆载重与坡度的交互作用对载重货车制动距离的影响,以下坡路段为研究对象,通过Trucksim建立人—车—路耦合系统,进行了不同工况的仿真实验,采用最小二乘法建立了坡度路段制动距离预测模型。最后,在某特定工况下验证了该模型的合理性。结果表明:与传统理论模型相比,该模型计算结果趋于保守,以此作为坡度路段最小跟驰距离更有利于行车安全。     

车辆转弯制动横向轨迹控制驾驶员模型研究

为了较为真实地反映车辆转弯制动工况,建立了含Pacejka"魔术公式"非线性联合工况轮胎模型的4轮8自由度车辆系统模型,并基于预瞄跟随理论、加速度反馈控制和模糊PID控制技术建立了车辆转弯制动横向轨迹控制驾驶员模型。针对不同初始速度和制动强度,利用MATLAB/Simulink进行了横向轨迹控制仿真分析。分析结果表明,驾驶员控制模型能很好地跟踪横向轨迹,模型的可行性和有效性得到验证,同时不同仿真条件下结果的一致性也说明该控制方法具有较强的自适应能力和鲁棒性,为进一步研究复杂工况下的驾驶员模型及横向轨迹控制提供了一条可行的途径。     

基于多体理论的车辆制动性能的虚拟试验的实现及评价

汽车弯道制动试验是极其危险的,而通过弯道制动过程仿真来研究汽车的制动性能则具有十分重要的意义。在ADAMS-VIEW中建立汽车前悬架、转向系、驱动桥、后悬架及轮胎等模型,并考虑了链接中弹性衬套的影响,建立整车虚拟样机。对转弯制动、直线制动等工况进行仿真,并将试验结果与计算机仿真结果进行了对比分析。对比结果证明整车模型有较高的精度,仿真方法是正确的,具有较好的通用性。     

防抱死制动系统对SUV车辆操控稳定性仿真分析

针对SUV车辆在制动情况下出现的操纵性和稳定性变差现象,在CarSim软件中建立了SUV车辆动力学模型,在对开的路面对行驶的紧急制动工况进行了仿真,初步发现防抱死系统对该工况下车辆操纵稳定性的影响最大,为进一步验证,与Simulink结合建立了整车联合仿真模型,将Carsim中SUV制动过程中的制动压力导出至Simulink模型作制动仿真测试,进一步描绘出车轮侧偏角、横移角速度和偏移位移等影响操纵稳定性的参数数值变化曲线,通过分析对比,确定了紧急制动条件下为SUV车辆加装防抱死系统能达到提高操纵稳定性的目标,最终达到安全驾驶的目的。     

缓速器和排气制动联合作用恒速仿真模型研究

通过液力缓速器和排气制动外特性曲线,借助simulink建立包括环境因素在内的缓速器和排气制动联合制动的恒速仿真模型,通过PID算法对恒速模型进行控制,仿真实验表明该恒速仿真模型可以有效的保证车辆恒速下坡功能并适应更为复杂的工况。     

基于模糊解耦控制的车辆转向制动系统研究

车辆转向系统和制动系统之间存在着很强的速度耦合关系,造成两个系统之间的性能相互影响,使得车辆在转向制动这一工况成了汽车最危险的工况之一。本文结合实际车辆参数建立转向系统的二自由度模型和制动系统的单车轮模型,针对车辆转向制动工况设计了模糊解耦控制器,实现了车辆的转向与制动同时控制。经验证含有模糊解耦控制的车辆转向制动系统具有很好的动态控制效果,并且有很强的鲁棒性和自适应性。     

变路面车辆稳定性控制策略研究

建立了某四轮汽车9自由度车辆模型和轮胎动力模型,并提出了一种基于侧向力利用系数的差动制动、主动转向切换控制策略。模拟了汽车以车速24.5m/s行驶时的一个紧急避让情况,研究了无控制模式、差动制动控制模式、联合控制模式下的车辆横摆角速度、质心侧偏角、质心侧向位移的变化。结果表明,所提出的差动制动联合主动转向技术的控制策略可以满足变路面下车辆稳定性控制要求。     

Yaw rate and side-slip control considering vehicle longitudinal dynamics

Most conventional vehicle stability controllers operate on the basis of many simplifying assumptions, such as a small steering wheel angle, constant longitudinal velocity and a small side-slip angle. This paper presents a new approach for controlling the yaw rate and side-slip of a vehicle without neglecting its longitudinal dynamics and without making simplifying assumptions about its motion. A sliding-mode controller is used to develop a differential braking controller for tracking a desired vehicle yaw rate for a given steering wheel angle, while keeping the vehicle’s side-slip angle as small as possible. The trade-off that exists between yaw rate and side-slip control is described. Conventional and proposed algorithms are presented, and the effectiveness of the proposed controller is investigated using a seven-degree-of-freedom vehicle dynamics model. The simulation results demonstrate that the proposed controller is more effective than the conventional one.     

制动与转向协调动作的车辆避撞控制研究（双语出版）

为了弥补现有汽车避撞控制策略以及碰撞风险评价指标单一的不足，提出转向和制动协调的主动避撞控制系统。首先规划了五次多项式换道路径，在对其理论分析的基础上得到转向临界避撞距离和与目标车道车辆的安全距离约束。其次，考虑道路附着系数和系统延迟的影响，基于制动过程给出制动临界避撞距离，并以纵向行驶安全系数ξ和碰撞时间倒数T^-1_TC划分安全行驶区域，利用驾驶人实车跟车数据标定稳态跟随/定速巡航区域的阈值。随后，通过转向/制动临界避撞距离的对比给出2种避撞方式的安全收益范围。最后搭建Simulink/CarSim联合仿真模型，并对其进行不同初始条件下的避撞仿真试验。研究结果表明：转向操作在制动距离不足时仍是有效的；当主车高速近距离接近静止前车时，主车可以顺利采取转向换道动作，而常规ACC系统在2.5 s处的车间相对距离为-0.76 m，事实上已经发生了碰撞；当相邻车道前车与主车纵向间距不满足换道安全距离约束时，避撞控制系统进入紧急制动模式，最大制动减速度达到-0.8g（g为重力加速度），实际最小车间距为5.1 m；通过转向和制动的协调动作，充分发挥了车辆的避撞潜力；ξ和T^-1_TC指标的融合，可以更好地评估碰撞风险并实现不同控制模式的转换，在保证行车安全的同时可避免过分制动给乘客造成的紧张感。     

转向盘转角阶跃输入下半挂汽车列车操纵稳定性仿真分析

基于包括任意载荷分布的非线性轮胎模型在内的半挂汽车列车整车模型,应用汽车列车动力学仿真软件Arc Sim,分析了半挂汽车列车在转向盘转角阶跃输入时的转向特性。通过在不同车速、不同结构参数等条件下的仿真计算,揭示了半挂汽车列车的转向特性与车速、结构参数之间的内在联系,给出了半挂汽车列车转向特性在这些条件下的表现特征,为半挂汽车列车操纵稳定性分析提供了参考和借鉴。     

半挂汽车列车弯道行驶工况下轴偏角对行驶稳定性影响的仿真分析

针对半挂汽车列车弯道行驶稳定性差的问题.运用仿真分析软件ADAMS建立了半挂汽车列车整车模型,通过对比稳态转向特性试验和制动效能试验的仿真结果与实车试验结果,验证了仿真模型与实车的一致性.分析了弯道行驶工况下轴偏角对半挂汽车列车折叠角和转向特性的影响,结果表明,半挂车轴偏角的方向与半挂汽车列车的转向一致时,半挂汽车列车折叠角增大,有利于半挂汽车列车的行驶稳定性.     

一种汽车ESP仿真模型的研究

基于Pacejka的"魔术公式"轮胎模型,建立了包括汽车纵向与横向移动、横摆、侧倾和4个车轮的转动的8自由度动力学模型.设计了由汽车仿真模型和驱动系统、四通道制动系统、制动踏板、转向盘与油门踏板等实物以及控制器(ESP)等部分组成的半实物仿真平台.以侧向加速度与横摆角速度为仿真控制变量对模型进行仿真测试.仿真与实车测试数据相当接近,为ESP的研究提供了有效的模型.     

智能汽车自动紧急转向避撞的跟踪控制方法对比研究

为了提高智能汽车的主动安全性,提出3种不同的自动紧急转向避撞跟踪控制方法。首先建立汽车避撞简化模型,对制动、转向及两者相结合的3种不同避撞方式进行对比分析。其次,为深入研究汽车避撞过程中的实际响应,建立包含转向、制动及悬架3个子系统耦合特性的底盘18自由度统一动力学模型,并进行相关试验验证。随后构建智能汽车自动紧急转向避撞控制框架,对五次多项式参考路径和七次多项式参考路径的横摆角速度和横摆角加速度进行对比分析。接着以线性2自由度转向动力学模型为参考对象,对最优控制四轮转向、最优控制前轮转向、前馈与反馈控制相结合的前轮转向3种不同的跟踪控制系统分别进行设计。最后,以汽车底盘18自由度统一动力学模型为研究对象,对上述3种避撞控制系统进行仿真试验对比分析。研究结果表明：与制动避撞相比而言,转向避撞所需的纵向距离有较大降低,随着车速的增加和路面附着系数的越低,效果越明显;七次多项式参考路径比五次多项式参考路径的避撞过渡过程更为平缓,当实际车速与控制器所用车速不一致时,前者避撞性能表现更优;最优四轮转向控制系统在高、低2种不同附着路面都具有较好的避撞效果,最优前轮转向控制系统次之,而前馈与反馈相结合的前轮转向控制系统在低附着路面上则表现出严重的失稳。     

汽车在对开路面上的制动稳定性研究

以汽车动力学模型和汽车制动稳定性控制原理为基础,通过分析汽车两侧车轮在路面附着系数相差较大的对开路面上的紧急制动状况进行理论分析,提出运用主动转向技术控制汽车的方向稳定性,并使汽车在制动驶偏后能快速通过转向控制恢复到正确的行驶车道。