轮毂电机驱动电动汽车的四轮转向操纵稳定性分析

以动力学仿真软件ADAMS建立轮毂电动汽车动力学模型,基于多重假设建立了二自由度4WS车辆模型。根据二自由度车辆模型建立以横摆角速度和质心侧偏角为控制对象的模糊控制策略。以ADAMS/View中的动力学模型和所建立的模糊控制策略进行联合仿真,对比分析角阶跃输入下横摆角速度和质心侧偏角的值。验证了模糊控制下的整车稳定性能比未控制的整车稳定性能好。     

轮轂电机驱动电动汽车的四轮转向操纵稳定性分析

以动力学仿真软件ADAMS建立轮毂电动汽车动力学模型,基于多重假设建立了二自由度4WS车辆模型。根据二自由度车辆模型建立以横摆角速度和质心侧偏角为控制对象的模糊控制策略。以ADAMS/View中的动力学模型和所建立的模糊控制策略进行联合仿真,对比分析角阶跃输入下横摆角速度和质心侧偏角的值。验证了模糊控制下的整车稳定性能比未控制的整车稳定性能好。     

汽车随动转向特性仿真分析

基于三自由度汽车动力学微分方程,在Simulink中建立某车后桥随动转向仿真模型,以质心侧偏角、侧向加速度、横摆角速度、车身侧倾角和车身侧倾角速度为评价参数,仿真分析车速、整车质量、转动惯量和轮胎侧偏刚度对随动转向特性的影响,得出了它们对汽车随动转向特性的影响规律。结果表明,不同因素对汽车后桥随动转向特性影响各异,在进行汽车产品设计开发时,要注意选择合理的汽车动力学参数,以改善其转向特性。     

基于Carsim的线控转向前轮转角控制策略研究

利用Carsim建立了线控转向车辆的整车动力学模型,利用Simulink建立了线控转向系统模型以及前轮转角控制策略。基于稳态横摆角速度增益不变,根据不同的车速范围设计了理想的可变传动比。通过理想变传动比和横摆角速度与质心侧偏角综合反馈,实现对线控转向车辆的前轮转角控制。最后通过双移线工况下的试验仿真,并与传统的机械转向和单纯的横摆角速度控制的车辆进行对比分析,最终结果表明,采用横摆角速度与质心侧偏角综合反馈控制的线控转向车辆能够改善汽车的操纵稳定性,减轻驾驶员的负担。     

多轴转向车辆零侧偏角控制策略研究

建立了多轴转向车辆的二自由度操纵动力学模型,并得到多桥转向车辆横摆角速度.质心侧偏角及侧向加速度与前轮转角之间的传递函数的通用公式.在此基础上,得到车辆采用零侧偏角控制策略时,车辆转向中心到质心的距离,横摆角速度增益及侧向加速度增益的表达式.以某五轴转向车辆为例.对其转向性能进行了分析.结果说明:零侧偏角控制策略能适用于工程车辆.且能使车辆转向更平稳,在高速运行时,能显著提高车辆的稳定性.     

基于多轴转向的三轴汽车操纵稳定性仿真分析

针对三轴重型汽车低速机动性差,高速稳定性不好的特点,对三轴汽车多轴转向技术进行了分析,建立了三轴汽车全轮转向的二自由度模型和运动微分方程,采用实用的基于零质心侧偏角前后轮转角成比例的控制策略,推导了各轴的转角比例系数及相关的状态空间矩阵及传递函数,对不同转向模式下的操纵稳定性进行了仿真分析比较。结果表明,三轴汽车采用多轴转向技术,具有低速灵活性高、高速稳定性好的特点。     

五轴重型全轮转向汽车操纵稳定性分析

针对五轴重型汽车低速机动性差、高速稳定性不好的问题,建立了五轴汽车全轮转向的二自由度模型和运动微分方程,采用零质心侧偏角的控制策略,推导了各轴的转角比例系数及相关的状态空间矩阵及传递函数,对全轮转向、前两轴转向、第一轴转向3种转向模式下的操纵稳定性进行了分析比较.结果表明,五轴重型汽车采用全轮转向有利于提高低速转向时的机动性和高速转向时的稳定性.     

基于车轮力传感器信息的全轮驱动车辆状态估计

提出一种基于车轮侧向力和纵向力传感器信息的车辆状态观测器.建立3自由度车辆动力学模型,并构建扩展卡尔曼滤波器,结合纵向加速度传感器和横摆角速度传感器的校正信息,实时估计车辆的纵向车速和质心侧偏角.在复杂附着条件下,该车辆状态观测器对车轮滑移和路面附着条件有很好的鲁棒性.通过veDYNA车辆动力学仿真软件,对该观测器进行了仿真验证.在分离附着系数路面条件下的仿真结果显示,传统的基于2自由度和非线性轮胎模型估计方法的纵向车速最大估计误差为25 km/h,质心侧偏角最大估计误差为3°,相同工况下,提出的基于车轮力传感器信息的全轮驱动车辆状态观测器对车辆的纵向车速和质心侧偏角估计结果具有更好的精确度,最大估计误差分别不超过0.6 km/h和0.2°,对车轮滑移和复杂路面附着条件具有更强的自适应能力.     

基于人群搜索算法的四驱汽车扭矩分配控制策略

为了提高四驱汽车的整车性能,对四驱汽车扭矩分配特性进行了相关分析,并提出了一种新的扭矩分配控制策略。基于Matlab/Simulink构建了整车7自由度动力学模型;研究了不同路面、不同车速和不同转向工况下轴间扭矩分配和轮间扭矩分配对汽车质心侧偏角及横摆角速度的影响规律。以线性二自由度半车模型作为参考对象,基于人群搜索算法(Seeker optimization algorithm,SOA)和PID控制系统设计了扭矩分配控制系统,并进行了仿真分析。基于NI PXI设备构建了扭矩分配硬件在环试验平台,进行了试验验证。结果显示:该控制策略能较好地跟随驾驶员的转向意图,车辆行驶稳定性得到提升,试验结果也验证了控制系统的有效性。     

线控转向系统的全状态反馈控制策略

研究了线控转向系统的车辆全状态(质心侧偏角和横摆角速度)反馈控制策略,根据虚拟前轮侧偏刚度的概念得到横摆角速度和质心侧偏角的反馈系数,研究了虚拟前轮侧偏刚度系数对极点、频率特性等的影响.仿真表明,根据车速选择合适的虚拟侧偏刚度系数,可改变汽车的转向特性,即低速时,该系数为正,过度转向程度增大.提高转向灵敏性;高速时,该系数为负,不足转向程度增大,提高转向稳定性.因此全状态反馈控制策略可提高车辆的操纵稳定性.     

四轮转向汽车操纵稳定性分析研究

汽车的稳定性是影响其行车安全的重要因素,并且越来越受到关注.为了改善汽车的操纵稳定性,进行了四轮转向汽车(4ws)的仿真研究.在建立四轮转向数学模型后,用simulink等仿真模块对前后轮转角成正比关系的四轮转向汽车在双移线性能测试中进行了仿真,分析了前轮转向汽车和不同线性比例的前后轮转向角的四轮转向汽车的车轮转角和汽车的侧偏角,并得出了结论.     

汽车线性四自由度操纵稳定性分析

选取红旗系列车型作为研究对象,设定汽车在设定车速下匀速行驶,建立汽车的四自由度动力学模型,采用通用仿真软件Matlab进行仿真建模,并运行仿真模型进行线性分析。通过对方位角(航向角)γ、质心侧偏角β、车身侧倾角、转向盘转角θ等参数的仿真,分析汽车在理想工况下的行驶稳定性,同时分析这些参数对汽车操纵稳定性的影响,为其他实际工况下汽车稳定性的分析提供参考依据。     

基于DSP的4WS汽车硬件在环仿真

构建了基于DSP的4WS控制器硬件在环仿真系统,建立了线性二自由度4WS汽车数学模型,以零侧偏角作为控制目标,采用前轮转角比例前馈 横摆角速度比例反馈的控制方法,设计了4WS系统控制器来控制汽车后轮的转角,以TMS320F2812型DSP芯片作为控制器的核心,实现了4WS控制器的硬件在环仿真,得到了较为理想的控制效果。     

装备EPS汽车侧向加速度仿真分析

结合汽车线性二自由度模型,对汽车转向过程进行分析,简化了EPS系统模型,推导出了不同控制方式时装备EPS汽车侧向加速度的传递函数。在汽车转向盘角阶跃输入下,通过Matlab对汽车侧向加速度响应进行了仿真。比较了EPS在不同控制方式时侧向加速度的响应情况,分析了比例增益、微分增益、车速以及驱动力对侧向加速度响应的影响。该研究对汽车设计有一定的理论工程意义,并为今后研究开发EPS打下了基础。     

四轮转向和差动制动联合控制的车辆横摆动力学

提出了一种基于四轮转向和差动制动联合控制的车辆横摆动力学控制策略。根据四轮转向和差动制动对横摆动力学的影响,设计了一个双输入双输出模糊控制器,以产生适当的横摆力矩和后轮转向角来控制质心侧偏角和横摆角速度。在Matlab／Simulink环境下建立了相应的仿真模型并在典型转向工况下进行了仿真试验。研究结果表明,与两个系统单独控制相比,联合控制情况下车辆的横摆动力学响应特性得到了很好的改善,从而提高了车辆的操纵稳定性和安全性。     

基于Matlab/Simulink的四轮转向汽车操纵稳定性仿真

分析了四轮转向(4WS)汽车的运动特性,建立了四轮转向汽车数学模型,得到质心侧偏角与前轮转角之间的传递函数,基于Matlab/Simulink研究了四轮转向汽车的操纵稳定性。并给出了仿真实例和结果,表明4WS车辆在高速范围内保持对操纵反应的灵敏、一致又不过度,在降低驾驶员操纵难度的情况下,较大地改善了车辆在高速时的瞬态操纵稳定性。     

四轮独立转向系统控制策略与试验

提出了一种通过独立控制后轮转向以提高车辆操纵稳定性和机动灵活性的方法。具体阐述了四轮独立转向控制系统的总体结构。根据独立转向控制策略,建立了四轮独立转向汽车数学模型,推导出独立后轮转角的函数表达式。分析了四轮独立转向模型仿真结果与四轮独立转向样车道路试验结果,并验证了四轮独立转向理论的有效性与可行性。     

基于主动制动的车辆稳定性系统最优控制策略

引入分层控制概念设计了横摆力矩控制和滑移率控制相结合的车辆稳定性控制系统.建立了侧偏角和横摆角速度具有最佳输出响应的车辆理想模型,采用前馈与反馈控制相结合跟踪理想模型的控制策略,基于最优控制理论设计横摆力矩控制器.通过设计理想滑移率分配模块确定下层滑移率控制器理想值,基于模糊控制理论设计滑移率控制器.在Matlab/Simulink平台上建立8自由度非线性车辆模型,分别在低附着和高附着路面条件下进行了仿真分析.结果表明:采用分层控制可以很好地实现车辆所需横摆力矩,有效地控制车辆质心侧偏角和横摆角速度跟踪理想模型,瞬态及稳态响应良好,改善了车辆操纵稳定性.