基于ESP功能分配的EPS回正力矩补偿控制策略

在所建整车七自由度模型的基础上,深入分析了电子稳定程序(ESP)对电动助力转向系统(EPS)工作模式的影响,设计了非线性滑模控制器,并计算出整车横摆运动所需的稳定控制力参考值,运用功能分配的方法对稳定控制力进行合力动态分配,同时考虑在低附着系数路面汽车车轮自回正力矩的严重缺失,从而提出基于ESP作用的回正力矩补偿控制策略,对EPS的工作模式进行修正。硬件在环仿真和软件仿真的结果表明,提出的控制策略不仅改善了转向系统的回正性能,而且能够使车辆快速、准确地恢复到稳定行驶的状态,提高了其操纵稳定性。     

CCS转向机构运动分析

要使车辆在转向过程中全部车轮都不产生侧滑,则要求全部车轮绕同一瞬时转向中心回转。对一种新型转向机构——CCS(Common Center Steering)转向机构进行了运动学分析。该转向机构在转向范围内的所有角度均满足关系式:ctgα—ctgβ=M/L。     

4WIS-4WID车辆横摆稳定性AFS+ARS+DYC滑模控制

针对四轮独立转向-独立驱动(4WIS-4WID)车辆,应用滑模变结构控制理论,设计前、后轮主动转向(AFS+ARS)控制器、横摆角速度直接横摆力矩控制(DYC)控制器和质心侧偏角DYC控制器。为协调横摆角速度和质心侧偏角间的耦合设计了协调控制器,对附加横摆力矩实施车轮驱动/制动协同分配。引入2自由度4WIS-4WID车辆参考模型,并将其横摆角速度和质心侧偏角的状态反馈给AFS+ARS控制器,完成AFS+ARS和DYC控制系统的集成。加入不确定车辆自身参数和阵风干扰,将控制策略应用于16自由度4WIS-4WID车辆模型上进行仿真验证,并与单纯AFS+ARS、传统PID和差压制动的DYC进行对比。结果表明,所设计的控制策略同时提高了系统的抗干扰性和精确性;拓展了系统的稳定域,进一步提高了车辆的主动安全性。     

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。     

电动轮驱动的轿车差速性能试验

电动轮驱动的汽车取消了机械式差速器后,在转向行驶、路面不平及车轮半径不等3种工况下,会出现差速问题。文章进行了实车转向行驶试验和车轮半径不等时的差速试验,验证了对电动轮电机控制按转矩模式控制而转速随动以实现自适应差速的控制策略。电动轮控制器可以实现很好的差速性能,说明采用转矩控制和转速随动的策略是解决汽车电子差速问题的前提和关键。     

四轮转向车辆运动仿真分析

根据二自由度四轮转向汽车模型的运动方程，给出横摆角速度，侧向加速度与前轮转角的传递函数，并根据四轮转向车辆的控制策略进行运动学仿真。阐明四轮转向车辆与前轮转向车辆相比的优势，并提出其发展方向。     

德尔福制动控制系统7.4(DBC 7.4)

德尔福制动控制系统7．4(DBC 7．4）是智能制动控制技术的最新一代。DBC 7．4应用了精密的电磁阔和电液控制循环泵以控制车轮压力；在防抱制动系统(ABS)中，来自车轮速度传感器的输入信息被用于调节单个车轮的制动压力，以确保操纵稳定性，改善转向操纵性能和缩短制动距离．本系统作为选装件也能够有助于车辆起步和改善车辆的稳定性和转向性能。     

直线导引型前独立悬架及转向杆系的设计与动力学仿真

研究了一种理论上能做直线导引运动的新型空间机构,基于这一空间机构和相匹配的转向杆系,建立了汽车前独立悬架系统动力学模型。考虑悬架导向机构的结构参数、转向杆系对车轮运动的影响以及橡胶衬套的变形,通过仿真分析,得出了该新型前独立悬架的主要运动学特性参数的变化规律,验证了理论分析结果。与麦弗逊和双叉臂式前悬架主要运动学特性参数进行对比表明,该新型前独立悬架具有优异的运动学性能,与其匹配的转向杆系能最大限度地减小转向干涉。     

一种新型PWM控制模式及其在EPS系统中的应用

针对直流电机脉宽调制控制系统的工作原理,分析了受限单极和双极脉宽调制控制模式应用于电动助力转向系统电机驱动时的优缺点,提出了一种"半双极"控制模式及该模式下占空比的修正方法。分析表明,该模式更适合于电动助力转向系统的电机驱动,试验验证了理论分析的正确性和半双极模式在电动助力转向系统中的实用性。     

一种多轴车辆的测功试验台转向行驶模拟方法

本文中提出了一种适用于在测功试验台上进行的多轴车辆转向行驶模拟方法,提出了一种由行驶模型、转向模型和转向控制策略3部分组成的车辆模型。首先根据车辆的行驶情况,通过车辆转向控制策略和转向模型获得当前时刻的多轴车辆各轴转向角与车辆的转向状态。然后通过车辆行驶模型计算得到多轴车辆各轴当前时刻的运动状态。最后通过测功机对车辆各驱动轴进行加载,并采用电惯量模拟技术对系统不足的惯量进行补偿,使测功系统中各轴的运动状态跟随模型计算结果而变化,以实现在测功试验台上的多轴车辆转向行驶模拟。一辆多轴车辆在等速转向、加速转向、减速转向等行驶状态下进行仿真的结果,初步验证了该方法的可行性。     

分布式驱动电动汽车转向工况转矩分配控制研究

针对分布式驱动车辆转向工况在低速下期望提高转向机动性能,高速下期望保证行驶稳定性的需求,充分考虑转向行驶内外侧车轮的转向关系以及车辆动力学,制定了适应车速变化的四轮转矩分配策略,建立了四轮轮毂电机驱动模型以及二自由度参考模型。为了改善分布式驱动转向机动性能,建立自抗扰控制器调整内外侧车轮转矩,形成合理的转速差,减小转向半径,以提高转向机动性;对于高速转向行驶稳定性的需求,通过二次规划方法优化分配各车轮驱动力矩,分析轮胎纵横向附着裕度建立目标函数,并加入附加横摆力矩和路面附着力的限制,进行车轮驱动转矩的在线优化分配,提高车辆转向行驶的稳定性;另外为避免2种控制模式转换时驱动转矩突变,根据车速和稳定性参数制定模糊规则决策2种模式的协调系数,保证2种控制模式的平滑过渡。基于CarSim和MATLAB/Simulink进行联合仿真,并搭建硬件在环平台进行试验,对所提出的方法进行验证。结果表明：在低速转向工况下,提出的分配策略能够调节内外侧车轮产生差速效果,与转矩平均分配的策略相比,转向半径有所减小,提高车辆机动性;高速转向工况下,分配策略能够保证车辆稳定转向,与未考虑稳定性控制的分配策略相比,能更好地跟踪目标轨迹,且横摆角速度控制在参考横摆角速度附近,证明了所提控制策略的有效性。     

Bliss-Fox F350型飞机拖车转向系统的工作原理

大型工程机械车辆、民用航空特种车辆等大多装有较为复杂的车轮转向控制系统，如二轮转向、四轮转向、蟹行等。本文以Bliss—Fox F350飞机拖车为例，对复杂转向控制系统的工作原理进行分析。     

基于MPC的分布式驱动越野车辆原地转向控制研究

针对轮毂电机分布式驱动越野车辆在狭小空间快速机动的需求,设计了一种分层结构的原地转向控制策略。基于动力学原理分析了各轮载荷、附着条件对原地转向横摆速度的影响机理,并搭建原地转向运动学模型,上层采用模型预测控制算法设计原地转向理想轨迹以及期望的横摆角速度,开发基于PI滑模控制的横摆运动跟踪算法,通过补偿转向横摆力矩以提高方向角控制的鲁棒性和稳定性,下层以最优轮胎利用率为目标,设计二次规划算法优化分配各轮附加横摆力矩。dSPACE硬件在环测试结果表明,所提出的控制算法可在保证稳定性的前提下实现原地转向,大幅提高了车辆的转向机动性,在方向盘动态输入仿真中,车辆最大转弯半径为0.157 m,转向中心的最大偏移量为3.610 m;同时,驾驶员能对转向过程进行闭环控制,实现了原地转向过程中横摆速度的实时调节。     

基于汽车质心侧偏角的EPS回正控制策略

针对传统的转向回正控制容易产生回正过度或回正不足的情况,提出一种基于质心侧偏角的汽车电动助力转向回正控制策略。建立车辆动力学模型,基于车载电子稳定程序传感器信号,采用无迹卡尔曼滤波方法在线实时估计路面附着系数和车辆的质心侧偏角。将估计的质心侧偏角与期望质心侧偏角的偏差作为输入,对车辆进行转向回正滑模控制。在Carsim、Matlab/Simulink和LabVIEW中对车辆不同工况下的转向回正性能进行仿真和硬件在环试验。结果表明,提出的转向回正控制策略能够有效地改善车辆的中心转向性能,使车辆具有良好的回正效果。     

用于电子稳定程序的汽车模型和控制策略

电子稳定程序(ElectronicStabilityProgram)是行驶车辆的一种主动安全系统,它综合了制动防抱死系统,驱动力控制系统和横摆力矩控制系统,使行驶车辆的安全性得到很大的提高。本文首先建立用于电子稳定程序的汽车模型,包括车身模型、悬架模型、转向模型、轮胎模型、制动系统模型、发动机模型和传动系模型。然后建立了主动横摆控制的控制逻辑,通过加入制动防抱死系统和牵引力控制系统,构成了电子稳定程序的控制逻辑。最后对移线运动、紧急转向、制动转向、驱动转向4个典型的工况进行仿真,从而验证了电子稳定程序控制逻辑的正确性。     

ABS、TCS与ESP的区别

ABS(防抱制动系统)是第一代底盘电子控制系统,一旦轮速传感器检测到车轮出现抱死现象时,ABS-ECU便于瞬间作出适当的动作响应,即通过调节车轮制动缸的制动压力来迅速消除抱死现象,保证了车辆的转向操纵性及稳定性。 TCS(牵引力控制系统)在车辆起步及行驶加速过程中持续不断地探测各车轮的rpm速率,并通过独立或串联以下     

转向路感控制系统在汽车上的应用

本文介绍一种汽车电液主动转向路感控制系统,提出一种控制策略,通过估算车辆状态信息,分别在执行或不执行主动转向干预时,进行路感控制,保证行驶稳定性。     

重型汽车电控液压转向系统设计

电控液压是转向新技术,可提高车辆的转向灵活性,双向行驶汽车属于应市场需求而生,车辆双向均可驾驶、转向对驾驶员更友好,更适应特殊场合的使用。但双向行驶车辆有几个设计难点:(1)两驾驶室可靠切换;(2)角度控制精确且能修正;(3)单向各转向模式切换流畅;(4)转向系统安全可靠。围绕如何解决这些困难,实现双向行驶车辆设计目标,文章介绍了一种糅合机械转向和电控液压转向的转向系统设计方案,从机械转向系统设计、电控液压转向系统设计及控制策略等方面,介绍了这套转向系统,解决了以上设计难点,并实现了样车生产。     

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。     

基于电压控制的混合动力履带车辆控制策略研究

结合车辆结构形式和DC—DC变换器控制方法,在功率跟踪控制策略基础上提出一种基于电压控制的混合动力履带车辆控制策略。并在Simulink/Stateflow环境下对提出的控制策略进行建模,将控制逻辑与整车驱动系统模型联合,得到以加速踏板、制动踏板和转向盘为输入,包含控制策略的混合动力履带车辆模型。在不同工况下进行仿真,仿真结果表明该控制策略可行并可使车辆具有良好的加速性能和转向性能。