车辆驱动动力学安全控制策略的研究

借助于MATLAB／Simulink软件建立汽车的模拟模型及其故障分析结构模型，作为汽车自诊断控制的算法进行系统故障检测和故障评价，并通过驾驶试验来验证汽车模型模拟的准确性；同时把试验信号贮存在控制单元中，进行功能和性能诊断试验，识别车辆系统恶化状况和判别车辆系统安全可靠性。为车辆动力电子控制系统稳定性的性能判断与评估提供了一个理论基础。     

基于模型预测的横摆和侧向稳定性控制

针对无人驾驶车辆路径跟踪过程中横摆和侧向稳定性控制,提出一种转向和制动的模型预测控制方案。控制方法基于3自由度车辆模型,控制目标是通过制动和转向的联合来跟踪期望路径。该控制方案依赖于非线性预测控制方法的预测功能,搭建基于MPC(Model Predictive Control,模型预测控制)的车辆主动转向和制动控制系统。通过Car Sim和Simulink联合仿真试验进行验证,证明所提出方法的有效性。     

车用多路信号测控器抗干扰措施的研究

介绍自动研制的车用多路信号测控器所采用的几种硬软件抗干扰措施。这些技术的应用，提高了测控器的工作稳定性和可靠性。实车试验证明，其抗干扰能力达到了设计要求。该测控器具有多路信号同时监测及实时控制等功能，是车辆电子控制系统研制开发和车辆试验检测的有效的辅助工具。     

铰接车辆在不平道路行驶的动力学仿真

本文将铰接车辆简化为一多体系统，把轮胎简化为三维分段性弹簧，通过引入刚性位移机制，考虑路面不平度及其产生的坡度对车辆动力性的影响。建立了铰接车辆在不平路面行驶的动力学模型，列出了运动微分方程，提出了铰接车辆在不平路面行驶的动力学仿真算法，并通过实验验证了此模型及仿真算法的正确性。     

基于主动安全的轮问电控限滑差速器控制方法研究

论述了电控限滑差速器(ELSD)改善汽车动力学特性的原理，提出了基于提高汽车主动安全性的控制方法。该方法利用前馈与误差反馈控制相结合来控制车辆运动状态。反馈系数根据最优控制的方法确定。通过对所述控制系统的仿真研究，证明该系统在各种路面条件下均可明显改善汽车的操纵稳定性与主动安全性。     

车辆电子稳定性控制试验与评价方法的仿真应用

介绍了美国法规FMVSS126中关于车辆电子稳定性控制(ESC)的试验方法和评价指标,针对该法规在Carsim软件平台上开发了FMVSS126试验与评价仿真流程,并应用该流程对所开发的ESC控制算法进行了仿真试验与评价,仿真目标车型为CarSim车辆模型库中的某四轮驱动SUV车辆.仿真结果表明,施加了稳定性控制的车辆通过了法规试验,进而验证了该ESC控制算法的有效性.     

高速车辆表面脉动压力特性的研究

研究表明，偶极子源噪声在车辆气流噪声中占主导地位，而车辆气流噪声中的偶极子源噪声又取决于车辆的表面脉动压力，所以研究车辆表面脉动压力对进一步研究和控制车辆气流噪声具有重要的重义。本文在阐述了车辆气流噪声与表面脉动压力关系的基础上，对车辆表面脉动压力的分布、频率特性及其与车速的关系进行了试验研究，得到了一些有意义的结论。     

基于相平面分区的半挂液罐车稳定性控制

为研究半挂液罐车在液体晃动情况下的稳定性控制问题,根据等效原则,建立液体晃动的等效模型,并结合半挂车的刚体模型,建立半挂液罐车非线性动力学模型。选择牵引车横摆角速度作为控制变量,在相平面内判断车辆处于"不足-过度转向"的强弱程度,并结合铰接角判断车辆的运行工况,考虑偏差零态为保持态时,设计了相平面分区九态控制器,通过差动制动实现附加横摆力矩控制车辆的稳定性。仿真结果表明:基于相平面分区控制的方法可以有效抑制液体晃动对车辆的影响,提高半挂液罐车的行驶稳定性,避免侧翻、摆振和折叠事故的发生。     

铰接工程车辆稳定性的固有模态

本文将铰接式工程车辆简化为多体系统，将轮胎简化为带有粘阻尼的分段线性弹簧，列出了系统的运动策方程，以ＺＬ１０装载机为例，测量了轮胎的三维动态刚度与阻尼，利用模态分析方法，求出前７阶固有上频率与固有振型，并以三维彩色动画显示于计算机屏幕，通过分析得出如下结论，第１阶固有频率与横向稳定性有关，第２阶固有频率与竖向稳定性有关。这一结论对于工程车辆稳定性的监测与控制具有重要参考价值。     

基于动力学模型预测控制的铰接车辆多点预瞄路径跟踪方法

现有的铰接车辆路径跟踪控制方法在模型线性化和预瞄误差过程均产生较大误差,导致跟踪精度降低。针对铰接车辆路径跟踪控制,构建了铰接车辆动力学模型,采用基于状态轨迹的线性化方法补偿动力学误差,提出了考虑路径多点预瞄误差的控制目标,设计了基于动力学模型的模型预测控制器,用以优化铰接点处转向力矩。为验证该方法的有效性,采用Matlab/Simulink和Adams软件构建了联合仿真平台,对控制算法进行了仿真验证。仿真结果表明,本文中设计的控制器可有效提升铰接车辆路径跟踪精度。     

分布式驱动电动汽车操纵稳定性控制仿真

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。     

带电涡流缓速车桥的铰接车辆制动稳定性研究

为解决铰接车辆主制动系统的制动力不足和制动稳定性差的问题,将液冷式电涡流缓速器与车桥融合设计,构建了一种电涡流缓速车桥,以避免重载挂车的制动出现"冲撞"和"折叠"现象。对电涡流缓速车桥进行了台架试验,对比分析了空载和满载时安装于牵引车和挂车上的缓速器的制动稳定性。结果表明:车辆在空载,尤其是满载时,安装在挂车上的电涡流缓速车桥比安装在牵引车上的缓速器更能使车辆有良好的制动稳定性和安全性。     

基于反馈纯跟踪的智能车路径跟随方法

为提高智能车在不同速度和载荷下的路径跟随精度和稳定性，提出一种基于反馈纯跟踪的智能车路径跟随方法。首先，基于车辆运动学模型和纯跟踪模型分析影响控制效果的因素；然后根据车辆速度和路径曲率动态调整前视距离，将横向偏差作为反馈变量对传统纯跟踪控制方法进行补偿；接着通过仿真试验选定控制参数，分析控制参数对路径跟随精度和车辆稳定性的影响；最后通过实车试验，验证该方法在实车环境中的控制性能。结果表明，该方法具有较高的路径跟随精度，在不同速度和载荷下保持良好的适应性和稳定性。     

重载沥青路面荷载图式研究

现场调查货车的轴重及胎压分布,发现两者之间存在一定的对应关系。改变轴重和胎压,用轮胎上涂油漆的方法测试了轮迹,发现轮迹由一个矩形加端部的两个小圆弧组成,轮胎接地压强和接地面积均随轴载的增加而增加,荷载中心距保持不变。结合轮迹测试以及轴重和胎压的现场调查,得到我国重载车辆轮迹各几何尺寸以及平均轮胎接地压强与轴重的对应关系。根据轴重与胎压的对应关系确定两者的合理组合,用压力传感器法测试了移动车辆的轮胎接地压力分布,发现在全轮迹范围内基本属于均匀分布。最后,根据测得的重载车辆轮迹及轮胎接地压力分布,得到了重载车辆荷载作用图式。     

基于主动安全的轮间电控限滑差速器控制方法研究

论述了电控限滑差速器(ELSD)改善汽车动力学特性的原理,提出了基于提高汽车主动安全性的控制方法。该方法利用前馈与误差反馈控制相结合来控制车辆运动状态。反馈系数根据最优控制的方法确定。通过对所述控制系统的仿真研究,证明该系统在各种路面条件下均可明显改善汽车的操纵稳定性与主动安全性。     

双挂汽车列车操纵稳定性评价指标研究

为了确定双挂汽车操纵稳定性的评价指标并进行横向稳定性分析,在分析国外多挂汽车列车研究现状的基础上,分别总结了结构参数和使用参数以及各种主动控制策略对多挂汽车列车横向稳定性的影响。与中国汽车列车操纵稳定性评价方法相比,针对多挂汽车列车增加了后部放大系数(RWA)和轨迹偏移量(Off-tracking)2种横向稳定性评价指标;构建了横摆运动和侧向运动的双挂汽车列车动力学模型,仿真阶跃响应下各个车辆单元侧向速度、横摆角速度、侧向-横摆相轨迹、侧向加速度以及铰接角的变化,并分别计算以横摆角速度和侧向加速度为基准的RWA值,将计算结果与国外相关研究文献进行了比较。结果表明:当牵引车和一挂车的侧向速度最大值分别为1.15,0.89m·s~(-1)时,对应拖台和二挂车的侧向速度最大值分别为2.81,1.31m·s~(-1),证明其为双挂汽车列车发生失稳的主要影响因素;由横摆角速度、侧向加速度对应的RWA值分别为1.14和1.54可知,以侧向加速度为基准的RWA值更能反映车辆的后部放大状态;由牵引车与一挂车之间的铰接角为5.9°,拖台与二挂车之间的铰接角为9.6°,而一挂车与拖台之间的铰接角恢复到0可知,一挂车与拖台的链接形式比第5轮式的铰接形式更稳定,且恢复到稳定状态时间更短;研究结果可为双挂汽车列车操纵稳定性评价指标的确定及应用提供参考。     

长大纵坡路段轮胎接地压力分布的研究

轮胎形式与长大纵坡对于沥青路面的影响难以通过目前的均布荷载的分析得出,从而会低估荷载对路面造成的损伤.为此,利用有限元软件建立载重子午线轮胎与纵坡路段路面结构耦合的有限元模型,分析不同坡度条件下的轮胎接地压力分布,并模拟车辆爬坡过程,分析一定坡度条件下车辆受不同牵引力作用的轮胎接地压力分布.结果表明,通过建立轮胎-路面耦合的有限元模型,在路面模型建立过程中通过设置纵坡进行长大纵坡段轮胎接地压力分布的研究,在长大纵坡条件下的行车荷载对于路面的作用力在切向以及法向上都呈现出非均布特征,数值也都大大高于标准胎压.在坡度为6％,考虑牵引力系数为0.5时,坡面切向接地压力最大值达到法向接地压力最大值的95％,即达到1.23 MPa.     

半主动空气悬架神经网络自适应控制的仿真研究

章提出将神经网络自适应控制策略用于半主动空气悬架的控制，通过仿真研究表明半主动悬架能较好地改善车辆行驶的平顺性和操纵稳定性，同时还证明该策略用于半主动空气悬架控制是可行的和有效的。     

车辆动力学稳定性控制的理论研究

本文着重探讨了车辆动力学稳定性控制的基本原理，探讨逻辑与控制算法，并在汽车驾驶模拟器所提供的虚拟驾驶环境下进行了试验验证，取得了良好的控制效果。     

车辆动力学稳定性控制的仿真研究

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。