基于Simulink农用车辆ABS滑移率控制分析

针对滑移率与不同路面附着系数关系对各种路面制动工况进行分析研究,以完善全工况类型路面农用车辆防抱制动系统仿真内容为目的,设计滑移率为控制门限值的复杂路面制动仿真试验。利用MATLAB/Simu-link仿真软件,建立了滑移率模型、复杂路面模型、滑移率控制策略模型和复杂路面仿真模型。通过设定控制滑移率门限值得到单轮农用车辆附着系数交变制动时车速与轮速曲线变化情况。滑移率变化值处在最佳滑移率预定范围内,仿真试验验证了复杂路面车辆防抱制动系统滑移率控制的可靠性。     

基于最佳滑移率的电磁-摩擦集成制动器防抱死控制研究

为了在汽车防抱死过程中充分发挥电磁制动反应迅速、非接触制动的优点,通过试验数据,应用自适应模糊神经网络设计出路面识别器来获得最佳滑移率和峰值附着系数,以最佳滑移率为控制目标,采用模糊控制方法实现电磁-摩擦集成制动器的防抱死功能。结果表明,路面识别器识别准确,防抱死制动响应迅速,制动过程平稳,与传统逻辑门限值控制的摩擦制动相比防抱死制动性能得到提高。     

农用车辆智能防抱死制动系统的设计--基于模糊PID与嵌入式系统

为了提高农用车辆在紧急制动时的安全性,将模糊PID和嵌入式系统引入到了车辆防抱死制动系统中,通过PID反馈调节和模糊规则控制轮胎的滑移率,可以提高防抱死系统控制的控制精度和响应速度。为了验证该方法的可行性,以东方红拖拉机作为实验对象,对车辆安装模糊PID控制器前后的制动性能进行了测试。试结果表明:采用模糊PID控制器后,在车辆制动时车辆轮胎的附着力可以迅速地调节到稳定范围内,车辆的侧滑率较小,从而可以降低车辆侧翻的风险,对于提高农用车辆的安全性具有重要的作用。     

车辆在对开路面的制动仿真研究

通过建立数学模型,以Simulink为平台建立了二轮车辆仿真模型,通过设置不同的滑移率控制策略,让模型在对开路面环境进行仿真试验。通过对比分析不同控制方法下车辆系统左右车轮的各项制动性能参数,表明常规的PID控制下ABS系统的车辆在对开路面制动时左右侧车轮各项性能参数存在较大差异,通过改变期望滑移率参考值之后,制动效果得到明显改善。     

汽车电控机械制动系统控制研究

首先分析了汽车电控机械制动系统的控制原理、目标,然后建立了车辆制动动力学模型,包括整车模型、轮胎模型、电控机械制动系统模型等,分析了典型路面较高车速制动的特点。建立了基于理想轮胎滑移率跟踪的PID控制模型,分析了不同参数对控制性能的影响。以理想轮胎滑移率跟踪误差均方根为目标函数,采用遗传算法优化PID控制参数。结果表明,较好地跟踪了目标滑移率,提高了制动效能和制动时的方向稳定性。     

车辆ABS模糊控制的仿真

通过一个1/4车辆模型来评价ABS系统的性能。采用模糊控制理论,利用类似于人脑的推理方法,通过理论分析和已有的试验数据,构造出满意的模糊控制器。控制目标是使得汽车在不同行驶条件下制动时,都能使车轮工作在最佳滑移率附近,缩短制动距离并有效的改善制动时的方向稳定性。仿真结果表明,采用模糊控制算法使整个防抱制动系统的设计简单,避免建立复杂的制动过程数学模型,可以控制滑移率在最佳滑移率附近,并缩短了制动距离。     

基于电磁机械耦合再生制动系统的ABS控制

针对现行电动汽车再生制动的不足,提出一种新型电磁机械耦合再生制动系统(EMCB),进行了动力学分析和耦合机理研究;针对目前传统ABS离散开关控制的不足,基于EMCB系统和模糊自适应滑模控制提出了一种连续状态控制的ABS控制策略,以对接路面下的车辆直行制动工况和低附路面下的弯道制动工况为例,对车轮滑移率、制动能回收率、制动稳定性等进行了仿真分析。研究结果表明,所提出的ABS控制策略具有良好的响应性、鲁棒性和滑移率控制性能,既保证了制动稳定性和制动效能,又提高了制动能回收率,有效增加了电动汽车的续驶里程。     

防抱死制动系统的最优控制方法研究

最优控制器作为现代控制理论的主要分支,可以较好地满足汽车防抱死系统的要求。建立了单轮车辆的系统动力学模型以及ABS系统模型。以车轮最佳滑移率为目标,运用最优控制方法,在MATLAB/simulink中建立了控制模型。仿真结果表明,该方法能够使车轮始终处于最佳滑移率范围,提高ABS系统制动效率。     

汽车主动前轮转向和防抱死制动协调控制

针对汽车转向制动工况提出了一种主动前轮转向和防抱死制动系统的协调控制方法.分别设计了转向控制器和制动系统控制器,在分层协调控制思想的基础上建立了上层协调控制器,对两个系统进行协调控制.仿真结果表明:采用此控制策略对主动前轮转向和防抱死制动系统进行控制,能够改善车辆的操纵稳定性和制动性能:车身横摆角速度均方根值由0.046 1 rad/s降为0.038 2 rad/s,车身横向加速度均方根值由0.935 2 m/s2降为0.788 6 m/s2,制动距离由23.984 5 m减小为23.1092 m,前轮滑移率均方根值由0.1968增为0.1975,后轮滑移率均方根值由0.196 5增为0.198 1.     

汽车防抱死制动力与滑移率联合控制仿真研究

在对汽车轮胎纵向附着特性、制动器制动力矩以及单轮车辆受力分析的基础上,提出了一种按照对路面状况的识别而由轮胎力学模型推导出的地面最大制动力和最佳滑移率来进行联合控制防抱死的控制方式。该方式能够有效控制制动力矩的变化情况,延长反应时间,缩短制动距离,可以作为一种比较理想的防抱死控制方式,从而为进行汽车制动防抱死研究提供一种新的控制方法。     

基于滑模极值搜索算法的车辆驱动防滑控制策略

为了提高车辆的驱动防滑能力,提出了一种基于滑模极值搜索算法的驱动防滑控制策略。采用滑模极值搜索算法作为一种自寻优方法找到轮胎力-滑转率曲线的极值点,无需估计路面附着系数和建立理想参考模型就可以将轮胎的滑转率控制在最优滑转率附近,提高车辆的动力性和方向稳定性。在Matlab/Simulink中建立车辆系统仿真模型。仿真结果表明,此控制策略能使车辆在驱动过程中快速达到实时路面条件下的最优滑转率,增强了车辆的动力性能。     

基于滑移率的汽车防抱模糊控制方法与仿真

提出了一种基于车轮滑移率的汽车防抱模糊控制方法。以某车型为例，建立了制动过程的整车模型、车轮模型、制动器模型和轮胎模型，并对这种基于滑移率的模糊防抱控制方法进行了计算机仿真研究。仿真结果表明，该模糊控制方法能够达到理想的制动控制效果，同时具有较强的鲁棒性。     

车辆动力学稳定性系统综合反馈控制仿真

建立了Magic Formula(MF)轮胎模型、三自由度整车模型以及车辆参考模型,采用车辆横摆角速度和质心侧偏角的状态差异法,设计了基于PID控制理论为核心的车辆横摆角速度和质心侧偏角的综合反馈控制,并对模型进行了离线仿真和在线实时仿真,结果证明,所设计的控制器对汽车稳定性控制效果明显,实时仿真与离线仿真结果吻合。     

极限工况下汽车轮胎侧偏角测试方法研究

轮胎侧偏特性识别是汽车动力学稳定性控制的基础,而极限工况下因侧倾转向和变形转向的影响,基于动力学模型的轮胎侧偏角估计方法精度变差。提出一种基于直接视觉测量转向轮转角和车身姿态的轮胎侧偏角测试方法,为极限工况下转向轮转角和轮胎侧偏角观测模型研究提供技术手段。首先分析了侧偏角测试原理,基于高精度定位定向差分GPS和图像实时处理器CVS 1456等构建了实车试验系统。在对试验车转向系统传动比进行标定的基础上,原地转向和小侧向加速度行驶试验表明:基于图像获取转向轮转角与基于转向盘转角方法一致性好。圆周加减速行驶试验表明,在侧向加速度约0.8 g时,汽车达到极限工况,基于图像方式获取的转向轮转角曲线体现了侧倾转向和变形转向的影响,试验车具有不足转向特性。实车试验表明所提出方法是有效、可行的。     

基于神经网络非线性模型的线控转向系统控制

进行汽车线控转向系统动力学分析及控制算法研究,需考虑动力学模型的非线性。首先建立基于魔术公式轮胎模型的非线性二自由度整车模型,然后基于神经网络方法训练逼近映射汽车模型输入与输出的关系,最后采用模糊控制方法由车速、转向盘转角等得到转向传动比控制算法。结果表明,基于神经网络的非线性整车模型与样本数据较好吻合,满足研究需要。转向传动比模糊控制算法考虑了转向轻便性和稳定性,提高了汽车操纵稳定性。     

基于遗传算法的电动四驱汽车轴间扭矩分配控制策略

为了提高纯电动四轮驱动汽车的整车动力性和行驶稳定性,提出一种通过对汽车前后轴转速差及车轮滑转率实时观测完成轴间扭矩重新分配的控制策略。通过Matlab/Simulink构建了整车动力学模型,并设计了基于遗传算法(GA)和PID控制的轴间扭矩分配控制系统,分别在低附着均一路面、对接路面对整车加速性能进行了仿真分析。对该轴间扭矩控制系统进行软硬件设计,并对开发的控制器进行了道路试验。结果显示运用该控制器及控制策略能较好地跟随实时路况,使车辆动力性和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。     

基于模糊控制的汽车防抱控制方法的仿真研究

建立在制动过程的汽车二轮数学模型,同时建立了基于ABS的模糊控制器,进行了直线的制动仿真实验。实验结果表明采用基于滑移率的模糊控制方法,可以有效防止车轮抱死,缩短了制动距离,且该方法对具有不同峰值附着系数的路面具有较高的适应性。     

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.