基于预测控制的汽车主动悬架与电控液压助力转向系统的集成控制

建立了电控液压助力转向系统和主动悬架的动力学模型,PID控制的双闭环电控液压助力转向系统输出转向助力,根据车身姿态参数动态调整悬架作动器作用力的大小,从而实现悬架和转向的集成控制。引入预测控制理论,并建立了预测控制器,相对于传统的悬架和转向系统,车辆的操纵轻便性、稳定性、安全性和行驶平顺性等整车综合性能都得到了改善。     

汽车主动悬架与转向系统的集成控制

在建立了汽车主动悬架与转向系统集成控制模型的基础上,应用LQG控制理论,设计了汽车主动悬架与转向系统LQG集成控制器,并进行了试验仿真,实现了对质心侧偏角、车身横摆角速度、车身垂直加速度、车身俯仰角的集成控制。与被动悬架和转向系统、主动悬架与转向系统单独控制相比,汽车的平顺性、操纵稳定性和安全性都有了显著改善,为汽车底盘集成控制研究提供了依据。     

基于策略分层的汽车悬架与转向系统主动控制

建立了悬架系统7自由度的主动控制模型,设计了悬架系统的最优控制器,运用分离定理,得到随机状态反馈调节器的最优控制率.建立了主动前轮转向系统的转向模型,并设计了可实时跟踪目标横摆角速度的滑模变结构控制器.为改善转向工况下车辆的平顺性,在2个子系统的基础上设计了一个上层协调控制器.协调控制器根据车辆传感器信息,实时地输入给转向和悬架子系统不同的跟踪目标和控制参数,以使车辆获得最好的性能.仿真结果表明:所设计的控制器能够较好地提高整车的平顺性和操纵稳定性.     

基于预测控制的主动悬架与电动助力转向集成控制

通过建立主动悬架与电动助力转向集成控制模型，应用预测控制理论，进行了预测控制器的设计，并在Matlab／Simulink环境中进行仿真模拟。仿真结果表明：具有预测控制策略的主动悬架与电动助力转向集成系统不仅能明显改善车辆行驶平顺性，提高转向轻便性，并且对由路面输入引起的振动能够进行有效抑制，使车辆的操纵稳定性和乘坐舒适性均有不同程度的提高。     

汽车电动助力转向与悬架集成系统的研究

转向与悬架系统是汽车底盘系统中影响车身姿态和行驶安全性的两大关键系统。由于汽车的运行工况是经常变化的,因此对转向或悬架的单独控制难以保证汽车操纵稳定性和行驶平顺性同时得到提高。因此,如果对转向与悬架系统进行组合并良好匹配,可以很好地改善汽车的操纵稳定性,又改善了汽车在各种行驶条件下的乘坐舒适性。因此本文对EPS与自适应悬架系统集成控制及控制器的设计进行了初步研究。     

基于多变量频域控制方法的车辆底盘集成控制

提出了一种基于多变量频域控制方法的车辆底盘集成控制策略,协调控制车辆主动转向系统和主动制动系统.对典型多变量车辆系统进行分析,应用多变量频域控制理论设计底盘集成控制器,并利用基于Matlab与AMESim的联合仿真平台进行典型工况仿真分析.结果表明,基于多变量频域控制方法的车辆底盘集成控制器能够消除主动转向系统和主动制动系统之间的干涉和耦合,同时显著提高车辆操纵稳定性.     

车辆空气悬架PID控制系统的研究

为了提高车辆的乘坐舒适性和改善操纵稳定性,以电子控制空气悬架为研究对象,应用PID控制理论,研制了调节空气弹簧刚度的可编程控制器(PLC),并设计了相应的控制程序。该控制器以空气悬架的刚度作为控制量,选取簧上质量垂直振动加速度均方根值为目标量,建立了1/4车辆悬架PID控制仿真模型,对PID控制系统进行仿真。仿真分析表明,PID控制算法可以改善汽车的行驶平顺性,对空气悬架的控制是可行且有效的。     

汽车EPS与ASS的H∞/PID集成控制

分别建立了汽车电动助力转向（EPS）模型与主动悬架系统（ASS）模型，提出了EPS与ASS的集成模型。综合考虑EPS与ASS的相互影响，设计出H∞／PID集成控制系统。从提高汽车转向行驶时的乘坐舒适性和操纵稳定性角度出发，根据人体对振动的敏感频率范围引入了适当的频域加权函数，设计出ASS系统的H∞最优控制器，使水平和垂直方向敏感频率范围内的振动都得到明显降低；从改善驾驶员转向轻便性角度出发，设计出EPS系统的PID控制器。仿真结果表明，该集成控制方法能够使汽车转向行驶时的乘坐舒适性和操纵稳定性得到提高。     

车辆SAS/EPS集成控制系统满意优化研究

基于满意优化理论,建立了半主动悬架与电动助力转向集成控制系统的数学模型,提出了半主动悬架与电动助力转向集成控制系统满意优化策略,设计了半主动悬架与电动助力转向集成控制系统及实车道路试验系统。在仿真的基础上,进行了半主动悬架与电动助力转向集成控制系统实车道路试验,分析了半主动悬架与电动助力转向集成控制系统对车辆动态性能的影响,计算和试验结果基本吻合,前悬架动挠度的峰值和标准差分别降低了14.00%和14.56%,意味着悬架对车身的冲击变小;而轮胎动位移峰值降低了11.34%,轮胎接地性能提高;横摆角速度和侧倾角峰值分别降低13.60%和14.41%,标准差分别降低15.80%和16.08%,提高了汽车的操纵稳定性。     

监督控制下的车辆集成底盘控制策略与仿真

分析了轮胎侧偏角与操纵稳定性的关系,提出根据前、后轮胎侧偏角及其角速度来定义判断车辆稳定性的因子.采用层次化的模糊逻辑监督控制协调各相对独立的子功能控制器,以实现主动转向、主动驱动/制动的集成控制.下层的各子功能控制器根据上层监督控制分配的权重,实现各自的横摆角速度跟踪或者稳定性控制目标.通过仿真研究了这种层次化集成控制策略和算法在极限工况下的性能.结果表明,相比传统的一些独立或联合的底盘控制方法,该集成控制避免了控制器间的冲突,在极限工况下能更好地实现车辆状态跟踪和稳定操纵,并可减小控制能量消耗.     

基于ARM单片机的汽车电动助力转向系统的设计

在阐述了电动助力转向系统(EPS)及其控制器(ECU)结构和工作原理的基础上,设计了基于ARM LPC2119单片机的电动助力转向系统。采集的速度、转矩等信号通过LPC2119的信号处理,通过PWM技术和H桥电机驱动电路实现对电机进行控制,实现汽车的电动助力转向,且可以通过CAN总线实现EPS数据的传输。研究的硬件控制器通过了有关的电气性能测试,对所设计的硬件系统进行了台架试验,试验结果证明了硬件系统设计的正确性。     

基于PID模糊控制的汽车电动助力转向系统助力特性研究

概述了电动助力转向系统(EPS)的结构和工作原理,在分析电动助力转向系统数学模型的基础上,构建了基于MATLAB/Simulink的电动助力转向系统仿真模型。采用PID模糊控制策略对电动机目标电流进行闭环跟踪控制。仿真结果表明:与未加EPS系统的车辆相比,采取基于PID模糊控制的EPS系统使车辆具有良好的助力转向性能,验证了控制策略的有效性。     

基于Freescale的汽车电动助力转向控制器研究

介绍了电动助力转向系统的结构原理和系统组成。在研究助力转向控制原理的基础上,设计了基于Freescale 9 s12Xdp512的汽车电动助力转向的控制器,通过方向控制电路、电机驱动电路和PWM脉宽调制技术实现对电机的控制,并对EPS转向助力特性进行了仿真分析。     

汽车EPS故障模式分析与其控制技

阐述了EPS的构成及工作原理,分析了EPS的故障模式与控制技术,EPS的故障有硬件故障和软件故障两个方面。对于硬件故障,采取了控制器的模块化设计、双CPU的并行工作、转矩传感器的互补信号输出、驱动开关管的并联工作、故障指示与故障代码显示等措施;对于软件故障,采取了软件冗余措施,可以采用N版本程序、恢复块技术和异常处理技术。EPS系统的故障模式分析与控制技术可以提高EPS系统的安全可靠性能和汽车的操纵安全性。     

汽车EPS故障模式分析与其控制技术

阐述了EPS的构成及工作原理,分析了EPS的故障模式与控制技术,EPS的故障有硬件故障和软件故障两个方面.对于硬件故障,采取了控制器的模块化设计、双CPU的并行工作、转矩传感器的互补信号输出、驱动开关管的并联工作、故障指示与故障代码显示等措施;对于软件故障,采取了软件冗余措施,可以采用N版本程序、恢复块技术和异常处理技术.EPS系统的故障模式分析与控制技术可以提高EPS系统的安全可靠性能和汽车的操纵安全性.     

基于Freescale HCS08的汽车电控空气悬架系统设计

设计了一种以飞思卡尔MC9S08GB60单片机为控制核心的汽车电控空气悬架系统。着重阐述了其硬件电路系统和具体电路设计,并对软件设计要点进行了介绍。通过在实验室进行台架测试,验证了本系统相对于被动悬架系统有效的改善了悬架动行程、车轮动载荷及车身垂直加速度三项重要指标,在实现车身高度调节控制的同时改善了车辆乘坐的舒适型,且电路结构简单、稳定性好。     

基于PID参数模糊自适应的汽车EPS助力特性研究

在分析电动助力转向（EPS）系统结构及动力学特性基础上,构建了系统动力学模型和仿真模型.根据助力电机目标电流决策设计了助力特性曲线,同时采用自适应模糊PID控制策略对电动机目标电流进行闭环跟踪控制.通过对比仿真结果中目标电流响应速度、跟踪性等转向参数表明：该控制策略能够提高电动转向控制系统响应性、跟踪性能,使得汽车具有更好的转向性和操作稳定性.     

基于模型预测控制的多电机驱动系统能量最优分配策略

为了解决传统电动汽车单电机驱动系统高效区无法覆盖汽车行驶工况点的问题,提出了一种基于模型预测控制的纯电动汽车多电机驱动系统能量最优分配策略。首先,以整个多电机驱动系统为研究对象,建立了电机模型和汽车纵向动力学模型,并讨论了采用高效区不同的前后轴电机时提高整车效率的方法。其次,通过台架实验标定出电机在特定转速-转矩工作点的效率,通过引入前后轮驱动力分配比α,将两张电机的效率图转换为整车的车速-驱动力效率图。再次,对模型预测转矩控制下的永磁同步电机系统进行了理论分析与仿真验证。最后,通过硬件在环实验,验证了能量最优分配策略对整车效率以及续航里程提升的有效性。     

基于MATLAB的EPS控制系统仿真模型的设计与研究

电动助力特性对于安装了EPS的汽车的操纵稳定性有重要影响。对EPS的动力学模型、助力特性、助力控制策略进行了分析,并在MATLAB环境中建立了EPS的控制系统模型,仿真结果表明此设计有效。