Bosch VDC系统的控制原理及展望

VDC系统(Vehicle Dynamics Control、车辆动力学控制系统，在美日等国称为VDC，而在欧洲称为ESP，Electronic Stability Program，即电子稳定程序)是Bosch公司1995年推出的用于改善车辆操纵稳定性的一种车辆动力学控制系统。VDC系统包括两个控制回路：控制车辆运动的主控制回路，控制制动和驱动滑移的副控制回路。文中详细介绍了这两个回路的工作原理，并给出了改善车辆操纵稳定性的实例。最后，指出了VDC系统的发展趋势。     

联合仿真技市在车辆动力学稳定几天控制上的应用

首先介绍了目前车辆动力学稳定性控制的研究现状．提出了基于联合仿真平台进行控制仿真研究的新思路；其次详细分析了车辆动力学稳定性控制的原理。应用直接横摆力矩状态反馈控制策略，基于ADAMS／Car和Matlab／simulink的联合仿真技术．采用阶跃转向和单移线仿真工况有效验证了该控制策略的正确性，提高车辆在危险工况下的稳定性和可控性，为实际设计车辆动力学稳定性控制系统提供了理论基础。     

典型车辆纵向防滑控制系统及关键技术

车轮纯滚动和纯滑动状态间车轮与路面附着呈现强非线性特性,在车辆紧急制动和起步/加速时对车辆的纵向和侧向稳定性和转向能力具有显著影响。车辆纵向防滑控制系统就是控制车轮在这一过渡状态轮胎路面附着特性接近最佳状态,从而极大限度地保证车辆的行驶安全性。论文从轮胎路面附着特性、典型防滑控制系统实现、控制原理及实现关键技术等角度进行深入分析,对进一步全面测试现有装备ABS/TCS车辆的性能及评价提供了理论基础,对底盘稳定性控制系统自主开发研究也具有积极的意义。     

基于SAEJ1939的车辆动力学稳定性控制网络设计及测试

车辆动力学稳定性控制涉及底盘多个执行机构及电子控制单元,所组成控制网络的性能是整个控制系统的关键之一。文中根据SAEJ1939应用层规范,设计车辆动力学稳定性控制网络,并定义其应用层私有通信协议;采用专门的车载网络测试工具,搭建车辆动力学稳定性控制网络测试平台。测试结果显示,所定义的应用层私有通信协议满足系统可靠性的要求,整个车辆动力学稳定性控制网络运行良好。     

基于SAE J1939的车辆动力学稳定性控制网络设计及测试

车辆动力学稳定性控制涉及底盘多个执行机构及电子控制单元,所组成控制网络的性能是整个控制系统的关键之一.文中根据SAEJ1939应用层规范,设计车辆动力学稳定性控制网络,并定义其应用层私有通信协议;采用专门的车载网络测试工具,搭建车辆动力学稳定性控制网络测试平台.测试结果显示,所定义的应用层私有通信协议满足系统可靠性的要求,整个车辆动力学稳定性控制网络运行良好.      

基于混合仿真技术的车辆横向稳定性控制系统

介绍了利用先进计算机技术和仿真软件，进行车辆横向稳定性控制器设计以及系统混合仿真的过程。首先建立了8自由度车辆动力学系统模型，然后利用前馈补偿和模糊控制策略，设计了车辆横向稳定性控制器。最后对车辆横向稳定性控制系统进行了实时混合仿真研究。仿真结果表明所设计的车辆横向稳定性控制器控制有效，实时性好，而且在道路条件和行驶条件改变时具有较强的适应性和鲁棒性。     

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。     

双闭环结构的智能车辆弯路换道轨迹跟踪控制

为提高智能车辆弯道换道的安全性能,对其换道轨迹跟踪控制进行了研究。考虑到纵向速度、横向速度及横摆角速度对换道过程的影响,建立了非完整约束条件下车辆的运动学和动力学模型。基于积分反演方法设计了外环车辆位姿控制器,将换道轨迹跟踪问题转换为在任意初始误差下跟踪参考位姿问题,基于非线性积分滑模控制方法设计了内环的动力学控制器,实现了对车辆运行速度的跟踪,分析了该控制系统的稳定性和收敛性。仿真结果表明,所建立的控制系统可保证跟踪误差全局一致有界收敛,具有较快的收敛性和对时变参数不确定性的鲁棒性。     

基于最优滑移率的车辆轨迹跟踪控制研究

为了实现智能车辆最优的轨迹跟踪控制,最大程度的利用滑移率和地面附着系数实现智能车辆的动力学控制,文章提出了考虑滑移率的轨迹跟踪控制方法。根据车辆行驶特性,建立动力学方程,计算运动过程中的轮速和横摆角,并结合滑移率对车辆动力学的影响,基于最优滑移率设计了控制系统,以制动工况为例,实现制动车速工况下的最优控制。基于车辆二自由度模型,运用Matlab建立二维空间整车运动轨迹模型,得到车辆运动仿真轨迹。仿真结果验证了数学模型的准确性和正确性。考虑滑移率和车辆动力学的轨迹跟踪控制更具真实准确,文中数学模型及设计的控制系统对车辆跟踪控制有参考价值。     

基于集成式线控液压制动系统的车辆稳定性控制CSCD

为提高汽车在极限工况下的行驶稳定性,提出了一种基于集成式线控液压制动(IEHB)系统的车辆动力学稳定性控制策略。在多学科领域复杂系统建模仿真平台(AMESim)中建立了IEHB执行机构、15自由度非线性车辆动力学物理仿真模型;采用分层控制构架,运用线性比例控制与非线性补偿控制设计了横摆力矩控制层,设计了制动力矩分配层和执行层以保证被控车辆对参考模型层输出的跟踪品质。结果表明:相比于基于传统车身电子稳定性控制系统(ESC)的动力稳定性控制系统,横摆角速度峰值跟踪误差减少13.6%,收敛时间缩短1.3 s,侧倾角、侧偏角、侧向加速度等也均有明显改善,车辆行驶稳定性显著提高。因而,本控制方法能确保车辆在极限工况下快速、准确地跟踪参考模型输出。     

基于交互多模型的车辆质量与道路坡度估计（双语出版）

车辆结构参数和道路环境信息的实时准确获取是提高智能汽车运动控制性能的重要因素之一，而车辆质量与道路坡度信息是多种汽车控制系统的必要信息，因此质量与坡度在线估计的研究一直受到关注。针对车辆质量与道路坡度的联合估计问题，提出了一种基于交互多模型的质量与坡度融合估计方法。首先，设定了适宜进行质量精确估计的工况条件，据此提出了基于模糊规则的质量估计置信度因子计算算法，进而设计了基于置信度因子的递推最小二乘车辆质量估计算法，以实现质量的在线估计。然后，以车辆纵向动力学模型为基础，建立了运动学和动力学2种坡度估计模型，并设计了基于运动学模型的线性卡尔曼滤波坡度观测器，基于电子稳定性程序ESP的纵向加速度信息实现坡度估计，设计了基于动力学模型的无迹卡尔曼滤波坡度观测器，基于ESP和发动机管理系统EMS的力信息实现坡度估计。运动学模型未考虑车辆姿态信息，坡度估算结果与实际值有偏差；动力学模型对模型精度要求高，算法稳定性差，为充分发挥2种方法优势实现坡度的精确估计，采用交互多模型算法实现了2种坡度估计方法的加权融合。最后，对所设计的算法进行了实车试验验证。结果表明：所设计的质量与坡度估算算法具有较好的实时性和准确性，适合智能汽车运动控制的应用需求。     

基于车辆动力学模型的换道轨迹规划研究

针对自动驾驶车辆换道轨迹规划时的操纵稳定性问题，基于CarSim/Simulink仿真平台建立了车辆动力学模型，构建了轨迹规划系统框架，通过轨迹信息后处理并提出了目标函数设计，进行了横向控制序列采样以保证车辆的稳定与极限性能，完成了算法对轨迹的综合评价选优。随后开展了仿真试验，对比分析了轨迹跟踪控制系统下的实际轨迹、最优规划方法所规划的换道轨迹。仿真结果表明，该轨迹规划系统框架及算法模型能有效提高车辆的操纵稳定性，可实现冰雪路面等极端工况下自动驾驶车辆换道轨迹规划。     

车辆主动安全性法规及测试方法研究进展

近年来随着汽车保有量增加,道路交通安全问题已逐渐成为世界性的难题。许多国家通过立法对汽车行驶安全性提出越来越严格的要求,并强制安装一些底盘稳定性电子控制装置。论文基于车辆制动性能和操纵稳定性能对国内外车辆行驶安全性法规确定的试验方法和评价指标研究进展进行了对比综述,对于进一步完善和实现汽车性能测试、提高我国车辆底盘控制系统自主开发能力、健全国内车辆主动安全性法规等具有一定的积极意义。     

车辆动力学控制的模拟

本文用模拟方法研究了车辆动力学控制系统。采用闭环的横摆角速度及车辆侧偏角控制，用它们之间的相平面分析确定控制策略。这一控制集成了基于滑移率控制的ＡＢＳ系统，实施简单，鲁棒性强，模拟结果显示该系统能有效地改善车辆的动力学性能。     

四轮转向车辆稳定性控制器优化设计

本文基于横摆角速度跟踪控制理论设计了四轮转向车辆稳定性控制器，实现了各速度下控制器的优化及其硬件在环仿真。结果表明控制器在高速段能改善汽车的动力学性能。与传统的前轮转向车辆相比具有优越的操纵稳定性。     

汽车主动安全性控制系统路况识别技术纵览

因为车辆安全控制系统的目标控制参数在各种路面状况下都不尽相同，所以在不同路况下汽车动力学控制系统应采取的控制策略和算法也有所差别，本文以汽车主动安全性技术中的ABS和ASR系统为基础，论述了道路识别技术对于车辆安全控制系统的必要性，并对目前国内外有关道路识别技术的研究状况进行了综述和评价。通过对比分析得出了结论，即基于车辆动力学参数评价的道路识别技术具有显著的优势，并具有备广阔的应用前景。     

基于非线性系统结构稳定性理论的车辆转向动力学研究

为了解车辆转向的内在特性,给车辆转向控制方法提供理论研究基础,依据非线性系统动力学结构稳定性理论,提出了车辆转向动力学分岔理论。基于车辆转向动力学分岔理论对车辆转向动力学特性进行了研究;以车辆前轮转角、车辆纵向速度及后轮转角为分岔参数,研究其对车辆质心侧偏角、横摆角速度的影响规律,得出了车辆在不同转向状态下的稳定转向区间。研究结果表明:车辆稳态转向时不发生动态Hopf分岔,而发生静态鞍结分岔;理论研究结果与车辆实际运行情况相符,非线性系统结构稳定性理论用于车辆转向动力学研究是正确、合理的。     

车辆动理学稳定性模糊自适应控制研究

本文分析了现有的车辆动理学稳定性控制策略。在车辆二自由度分析模型的基础上，设计了车辆动理学稳定性模糊自适应控制系统，并进行了仿真分析。结果表明，模糊自适应控制比常规的PID控制有更强的鲁棒性和适应能力。     

主动车身控制系统功能与原理浅析

随着人们对车辆乘坐舒适性及操控稳定性的不断提高,一代代车身控制系统被不断创新发展起来。主动车身控制系统提高了车辆的舒适性和操作稳定性,为当前车身控制系统最先进的结构。文章以奔驰牌汽车为例,对主动车身控制系统的组成、工作原理及功能进行了简要分析。     

汽车半主动悬架的滑模控制及鲁棒性

在多自由度车辆动力学模型的基础上，提出了基于多输入系统的滑模控制律，并应用于汽车半主动悬架控制系统的设计。研究了系统的时、频域响应，计算了响应的功率谱均方根值，考查了滑模控制器的稳定性和鲁棒性。仿真结果表明：多输入系统滑模控制器性能稳定，对模型参数的改变，具有良好的鲁棒性。