商用车电液复合转向系统的车道保持策略

为了提高商用车的行驶安全性,避免因驾驶人的分心驾驶出现车辆偏离车道的问题,提出一种基于电液复合转向系统的商用车车道保持策略;在建立电液复合转向系统模型、二自由度车辆模型、预瞄驾驶人模型的基础上,设计基于驾驶人在环的MPC和ADRC串级的车道保持控制策略。首先,采用MPC算法将车辆横向位置控制的最优问题转化为二次规划求得目标前轮转角;然后,考虑电液复合转向系统的不确定和干扰问题,利用ADRC算法对目标转向盘转角和实际驾驶人的转向盘转角差值以转矩信号的形式进行补偿。同时研究车道保持系统对驾驶人的干预问题,引入干预系数的概念,采用模糊控制的方法,将驾驶人手力和车辆的运动状态作为输入变量,干预系数作为输出变量,保证整车行驶安全性的前提下减小车道保持辅助系统对驾驶人的干预。最后,通过MATLAB/Simulink仿真和硬件在环试验对所设计的控制策略进行验证。研究结果表明：所设计的基于商用车电液复合转向系统的车道保持策略能够及时地纠正因驾驶人的分心驾驶而导致车辆偏离所在行驶车道的行为,特别是在弯道处出现驾驶人转向不足或过度转向的情况时,能够将车辆维持在车道线之内,保证车辆的行驶安全性,同时由于干预系数的设计,使得驾驶人也有良好的人机交互体验感。     

考虑不确定扰动的主动后轮转向动力学控制与试验研究

针对在复杂工况及不确定扰动下主动后轮转向系统角度高精度跟踪控制及抗干扰问题,首先采用可调长度电控束角杆的主动后轮转向机构实现主动后轮转向动作,并对该系统建立其非线性动力学模型。然后,基于动力学模型分析设计主动后轮转角改进自抗扰跟踪控制方法,利用扩张状态观测器对外部和内部扰动进行观测并将扰动补偿到控制器中,以实现高精度角度控制和抗干扰能力。最后,通过试验证明,本文中采用的可调长度电控束角杆转向机构以及改进自抗扰跟踪控制方法能在不确定负载扰动下实现较高精度的角度跟踪控制,并与常规PID控制相比,改进自抗扰控制方法具有较强的鲁棒性和抗干扰性。     

线控转向系统转角反步控制算法研究

为实现商用车线控转向,设计一套新的线控转向系统架构及其转角跟踪控制算法。新的线控转向系统采用丝杠螺母结构中的丝杠直接控制纵拉杆,螺母通过带轮机构被电机驱动。对线控转向系统结构进行运动学分析,推导转向系统可变传动比,采用前轮转角为状态变量,建立线控转向系统二阶动力学模型。基于转角跟踪目标,采用反步控制算法,设计线控转向系统转角跟踪控制器,通过反馈系统线性化处理系统参数不确定和环境干扰问题,实现准确的目标转角跟踪,并建立李雅普诺夫函数,证明了采用反步控制的线控转向系统是渐进稳定的。搭建采用“丝杠螺母+带轮机构”架构的线控转向实车底盘测试台架,选取蛇形和混合工况进行控制算法验证。研究结果表明：与滑模控制算法的测试结果对比可知,反步控制算法绝对平均跟踪误差值降低了71.88%~79.57%,跟踪误差标准偏差值降低了71.32%~78.50%;线控转向系统反步控制转角跟踪算法能够减少系统收敛到原点的时间,抑制系统的抖振,提高车辆线控转向系统转角跟踪的操纵灵活性。     

自抗扰控制在前轮主动转向控制中的应用

为进一步提高前轮主动转向的性能,采用自抗扰控制算法来实现前轮主动转向控制.在对车辆动力学方程进行规范化的基础上,设计了二阶自抗扰控制算法.在双移线工况和对开路面加速工况下,对该算法的控制效果进行了硬件在环的仿真试验研究.结果表明,自抗扰控制算法能够有效地实现前轮主动转向控制,控制效果优于P1D控制,具有更高的抗扰动能力...     

基于ARM控制的电动液压转向系统研究

电动液压转向(EPHS)系统能克服传统液压动力转向系统助力大小不可调节的缺陷,且其助力较大,因此适用于大中型汽车的转向系统。通过研究EPHS系统的助力特性,设计了一种基于ARM微处理器的控制系统。转向盘转矩传感器、转速传感器和车速传感器信号由ARM微处理器进行运算处理,输出PWM占空比来控制直流电机,以控制助力大小。试验表明,该系统能满足车辆在不同车速下获得不同助力特性的要求。     

商用车电液耦合转向系统主动回正控制研究

针对装有传统液压助力转向系统的商用车在回正过程中存在低速回正不足或高速回正过度的问题,综合考虑载荷转移、路面条件和轮胎非线性等对回正工况的影响,基于电液耦合转向系统,设计一种车辆质心侧偏角和横摆角速度联合控制的非线性滑模控制器.针对控制算法部分状态量难以获取和影响车辆回正稳定性的路面附着系数难以直接测量的问题,利用UK...     

ve-DYNA在电动助力转向助力特性仿真分析中的应用

介绍了ve—DYNA软件及在控制和实时仿真方面具有的优势。针对某一轿车,利用ve—DYNA软件建立了分析电动助力转向系统的整车动力学仿真模型,对不同车速下的转向盘转矩进行了仿真分析,获得了适宜的车速感应型助力特性曲线,为后续的电机控制和ECU的设计开发奠定了基础。     

某新型线控转向系统的自适应模糊滑模控制EI北大核心CSCD

为实现一种新型线控转向系统的转角跟踪性能,提出了一种自适应模糊滑模控制(AFSMC)方法。传统的滑模控制(SMC)设计需要预先获得系统扰动量,而AFSMC可通过在线模糊自适应系统实时估计出系统扰动量,进而减弱控制律中的切换项信号,降低了控制系统的保守性和抖振现象。仿真结果表明,AFSMC控制下的线控转向系统具有良好的转角跟踪性能、鲁棒性和能效。     

TRW将为多款轻型商用车提供电液助力转向系统

美国TRW汽车集团近日宣布成功签署大型业务合同,将为多家整车厂家的一系列轻型商用车(LCV)提供电液压助力转向系统(EPHS),预计2013年投产。TRW的电液助力转向系统具有可与纯电动助力转向(EPS)相媲美的节油和减排性能,并可以应用于更高负载的车辆。最新一代的TRW电液转向系统     

新型的动力转向系统

国外生产的高档轿车引入了按车速与转向盘转速自动变助力的动力转向条件－－变助力的液压转向系统或电子控制助力转向系统，本文对这两种新型系统的特点，结构，工作原理进行了介绍。     

汽车电动助力转向系统助力性能的仿真研究

助力性能是评价汽车电动助力转向系统性能的重要指标，助力性能直接关系到汽车转向操作的安全性。以电动助力转向系统的跟踪性能和稳定性为控制系统设计目标，将经典控制理论的PID控制与虚拟样机技术相结合应用于电动助力转向控制系统的设计，创建了电动助力转向系统机电一体化仿真模型。计算机仿真结果证实．所设计的PID控制算法使电动助力转向系统具有良好的跟踪性能和稳定性，仿真结果为电动助力转向控制系统的设计提供了依据。     

Design of the Linear Assistance Characteristics of Close-type Electro-hydraulic Power Steering

文中概述了汽车闭式电控液压助力转向系统的结构和工作原理.根据汽车电控液压助力转向系统对助力特性的要求,设计出直线型助力特性曲线示意图.清晰分析了车速、理想转向盘转矩和助力转矩的关系,拟合出车速感应曲线.该曲线表明,所设计的直线型助力特性能很好地协调转向轻便性和路感之间的矛盾.     

应急转向系统开发设计

新修订并颁布实施的国家标准《GB17675-2021汽车转向系基本要求》增加了汽车转向系统出现故障时的转向操纵力测量的要求。文章主要讲述不同驱动形式的商用车应对法规的设计方案,重点介绍双转向桥应急转向系统的结构原理及控制策略。     

商用车转向阻力因素分析

转向系统是车辆操控系统中的最重要的一部分,沉重的转向受力会给驾驶员带来较差的驾驶体验,也给应急转向带来风险.针对商用车转向系统低速转向产生阻力的部分开展分析,论述了转向系统中各个部分转向阻力产生的原理、影响程度和改善方向,为改善商用车转向操控性能提供指导思路,为今后商用汽车转向系统的研发提供有效借鉴.     

汽车电动助力转向控制系统的初步研究

自行设计的电动助力转向系统(EPS)由控制器、转向盘转矩传感器、车速传感器、电流传感器(在控制器内)、助力电机及减速机构、机械式转向器、蓄电池等组成。EPS的控制系统主要由控制器、传感器及信号处理电路、助力电机及驱动电路等组成。控制算法由电机助力控制算法和电机转矩控制算法两部分构成。该方案易于实现，同时又能保证转向控制系统较高的控制精度。     

汽车液压助力转向系统在前轮冲击载荷下仿真研究

本文以某一汽车的齿轮齿条式液压助力转向系统作为研究对象,在驾驶员紧握转向盘的情况下,把车辆前轮在冲击载荷下产生的偏转角作为输入,转向器动力缸左、右腔油压、转向阀进油油压与转向盘转矩作为输出,研究在前轮转角输入下转向器油压的变化与路感反馈。建立数学模型,利用Matlab／Simulink建立仿真模型,进而进行分析研究。     

基于稳态特性的路程预瞄转向模型

为实现车辆稳态转向的理想状态,建立更真实的预瞄-跟踪行为,提出了2种基于稳态转向的路程预瞄转向模型,假设车辆处于稳态转向状态,预测车辆的行驶轨迹,基于预测轨迹的侧向误差最小原则,分别建立了将单点预瞄转化为路程预瞄的理想转向模型和修正转向模型。CarSim/Simulink联合仿真结果表明,2种转向模型均具有较好的路径跟踪精度、适应性和转向平顺性。     

汽车操纵稳定性的中间位置转向试验

操纵稳定性中间位置转向试验最初是由美国德尔福公司制定的，是汽车在高速行驶条件下操纵性和稳定性的重要评价方法。通过试验的原始数据可以绘制出转向盘转角与侧向加速度、转向盘力矩与侧向加速度、转向盘力矩与转向盘转角等多条特性曲线，以作为不同的评价指标。以CAll41载货汽车作为实例分析，发现该车转向干摩擦偏大，转向刚度偏低，高速行驶时的非线性路感不够理想。     

汽车转向系统的发展

汽车转向系统的发展经历了以下阶段：机械式转向系统一传统液压助力式转向系统一电液助力式转向系统一电动助力式转向系统一主动前轮转向系统和四轮转向系统一线控转向系统。助力式转向系统由于具有使转向操纵灵活、轻便和能吸收路面对前轮产生的冲击等优点,因此已在汽车制造业中普遍采用。     

四轮独立转向电动汽车转向控制方法

本文中对四轮独立转向电动汽车的转向控制方法进行研究。首先,基于前轮转向车辆的理想横摆角速度模型,建立四轮独立转向2自由度动力学模型。接着,以四轮侧偏角之和绝对值最小化作为优化目标函数,以质心侧偏角为零和理想横摆角速度作为约束条件,采用线型优化算法求解系统前馈控制器。再以轮胎侧偏角和横摆转矩为输入建立线性控制模型,运用最优区域极点配置方法设计反馈控制器。最后,建立人-车-路闭环仿真系统,分别进行双移线道路仿真实验和对开路面上的行驶仿真实验。结果表明,控制器能根据路面附着情况分配各轮转角,保证车辆跟踪理想状态。实车双移线实验进一步验证了控制器对车辆理想状态良好的跟踪精度。