四轮转向汽车操纵动力学仿真分析

基于二自由度汽车模型提出了一种新的有关4W S最优控制的方法,即采用了转向盘前馈加上作用于前后轮的侧偏角和横摆角速度反馈的控制方法,讨论这种控制方法的可控性和可观测性,结合实际参数对4W S系统进行仿真分析并讨论参数Kc对系统的影响,最后提出其发展方向。     

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.     

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。     

线控主动四轮转向汽车控制策略及试验研究

传统四轮转向汽车难以同时跟踪理想的质心侧偏角和横摆角速度,在高速转弯时会出现横摆角速度的下滑,针对这种问题,提出一种线控主动四轮转向系统及其控制方法。首先建立四轮转向汽车二自由度模型,在此基础上提出模型参考滑模控制策略,采用模糊算法对抖振进行抑制,实现对前后轮转角的主动控制,使其能够同时跟踪理想的质心侧偏角和横摆角速度。仿真研究表明,该控制策略能够提高线控主动四轮转向汽车的机动性和操纵稳定性。最后搭建了整车试验平台并进行测试,测试结果表明,该线控主动四轮转向系统能够实现前后轮主动转向功能。     

多轴汽车的操纵稳定性研究综述

操纵稳定性作为现代汽车的主要使用性能,既影响汽车驾驶的操纵方便程度,又决定着汽车的行驶安全,被誉为"高速车辆的生命线",对其的研究也越来越重要。文章介绍了国内外多轴转向技术研究概况,重点介绍了国内外多轴汽车的操纵稳定性研究情况。通过建立线性多自由度数学和动力学模型对多轴汽车操纵稳定性进行仿真分析。综述表明,重型汽车采用多轴转向技术可以有效地减小转弯半径,提高操纵稳定性和安全性能。     

四轮转向汽车操纵性和稳定性联合优化及仿真研究

首先在考虑汽车和驾驶员等不确定性因索,以厦已有的驾驶员一汽车闭环系统的操纵性评价指标、稳定性评价指标的基础上,提出了同时考虑四轮转向汽车操纵性和稳定性的加权操纵稳定性指标J0;然后考虑各种车速的重要性,提出了考虑车速影响的驾驶员-汽车闭环系统操纵稳定性综合评价指标J。最后对操纵性和稳定性进行联合优化,从理论上指导四轮转向汽车相关结构参数设计,对汽车动力学厦其控制系统的研究也具有一定的借鉴价值。     

汽车四轮转向操纵稳定性的研究及发展

汽车操纵稳定性影响着汽车驾驶的操纵方便程度,同时也是决定高速汽车安全行驶的一个主要性能。因此,汽车的操纵稳定性日益受到重视,已成为评价汽车的重要使用性能指标之一。从汽车操纵稳定性出发,分析了大量四轮转向的研究方案,并讨论了其特点;总结了四轮转向存在的问题,并在此基础上提出四轮转向的发展方向是研究考虑了人为因素的闭环控制系统。     

一种四轮转向车辆操纵稳定性仿真分析

对转向时车辆质心侧偏角近似等于零为控制目标的四轮转向车辆操纵稳定性进行仿真分析。在建立四轮转向车辆操纵动力学模型,得到其状态方程的基础上,求解出横摆角速度和侧向加速度与前轮转角的传递函数,借助Matlab/Simulink,进行时域和频域的仿真,并将仿真结果与传统前轮转向车辆做比较,结果表明四轮转向车辆大大提高了车辆的操纵稳定性。     

四轮转向车辆的转向圆特性剖析

通过对单轨二自由度四轮转向车辆模型的分析,概述四轮转向车辆的基本运动关系。在比较后轮转角大小、转角相位对转向工况的影响后,用理论分析验证四轮转向对提高车辆机动性和操纵稳定性方面的作用,得出四轮转向车辆性能更为优势的结论,为开展4WS车辆的研究铺垫基础。     

基于Carsim和Simulink后轮转向稳定性模糊PID优化分析

通过对整车操纵稳定性控制目标研究,获得了带后轮转向时,汽车低速、高速后轮正反转向的分界点。推导了比例控制及横摆角速度反馈跟踪控制的计算方法。根据车辆二自由度动力学方程,解决了理想目标对象的建立。通过对反馈误差E和变化误差EC的分析,设计其论域范围及模糊PID控制器。采用Carsim和Simulink联合仿真,由左前轮作为参考输入转角,其它转角用查表方式获取,以角阶跃作评价输入,对建立的模型进行仿真分析。结果表明模糊PID控制器能使汽车在低速、高速时质心侧偏角、横摆角速度得到明显优于前轮转向和横摆角度反馈跟踪控制方式。很好地提升了汽车的操控性能,发挥了后轮转向的低速提供过度转向,高速提供不足转向的优点。     

汽车五自由度4WS模型的建立与仿真分析比较

对四轮转向系统建立一个五自由度车辆非线性动力学模型,并进行仿真分析,与现有的4W S模型进行比较,以证明其能更好地反映车辆实际的动力学响应。用"牛顿力学"理论来建立平衡方程,物理运动分析也较为完善,并进行了精确的仿真,对建立汽车四轮转向模型来说无疑是一个突破,不仅能对汽车各个方向的运动建立严密的平衡方程式,仿真结果也更为准确,有利于更进一步地对汽车动力学运动进行分析。     

基于主动转向技术的汽车制动稳定性控制

以汽车制动稳定性控制原理和相关汽车动力学模型为基础,通过对汽车在两侧路面附着系数相差较大的对开路面的制动状况进行理论分析,提出利用主动转向技术控制汽车紧急制动时的稳定性,并使汽车在制动偏驶后能通过转向控制快速恢复到正确的行驶车道.在理论分析的基础上结合所提出的模糊控制策略和控制方式,设计模糊控制器进行仿真实验,并用实验结果进行了验证,结果表明利用所提出的汽车制动稳定性模糊控制策略,能减少汽车制动时的失稳状况,对于提高汽车的行驶安全性具有一定的作用.     

提高汽车操纵稳定性的联合控制研究

为了弥补汽车动力学独立主动控制系统的不足,研究了主动前轮转向(AFS)和横摆力矩控制(DYC)的联合控制策略。运用滑模控制理论,设计主动前轮转向控制器,控制汽车的横摆角速度。基于最优控制理论,设计横摆力矩控制器,通过前馈控制调整侧偏角,状态反馈控制调整横摆角速度和侧偏角。线性二自由度开环汽车模型仿真结果表明,无论是低速还是高速,联合控制方法能够有效地同时控制汽车的侧偏角和横摆角速度,提高了汽车操纵稳定性。     

基于两阶段纯追踪模型的农用车辆路径跟踪算法研究

针对车辆自身加工、装配误差及轮胎侧滑等因素导致理论转向运动模型与实际转向运动模型不一致的情况,基于最小二乘法对车辆进行了转向运动模型辨识,得到了不同设定线速度下的转向运动模型。同时,为解决常规纯追踪算法计算得出的部分控制量无法使车辆转向系统作出响应,造成路径跟踪精度下降问题,提出了一种考虑横向偏差和横偏角的两阶段纯追踪算法,并针对两个阶段的切换提出了设置过渡区滞后切换策略。模拟环境S形路径跟踪实验表明,在行驶速度为0.6 m/s时,固定前视距离的纯追踪算法平均横向偏差为0.523 8 m,两阶段纯追踪算法为0.361 6 m,其跟踪精度提高30.9%,较固定前视距离的纯追踪算法具有更好的路径跟踪性能。采用滞后切换策略将两阶段的切换跳变率从2.18%减至1.16%,抑制效果提升46.8%。     

基于最优轨迹跟踪的地下铲运机无人驾驶技术

结合地下巷道的特殊应用环境,提出了一种基于最优轨迹跟踪的铲运机无人驾驶技术。铲运机在无人驾驶时,通过车载传感器实时获取其实际的行驶轨迹相对于最优路径轨迹的偏差信息,包括横向位置偏差和航向角偏差,将偏差信息进行充分融合后,通过实时控制并调整铲运机前后铰接角的大小实现位置和航向角偏差不断趋向于零,以达到较好的跟踪最优路径轨迹目的。结合实际应用对算法进行了仿真测试,在模拟巷道环境下,利用2 m3铲运机验证了该无人驾驶技术,模拟实际环境下的实验结果证明,基于最优轨迹跟踪的方法可实现铲运机的无人驾驶。     

基于模型预测控制的汽车底盘协调控制策略

通过电子控制系统主动干预车辆的纵向、横向和垂向动力学特性,可以提高车辆的稳定性和操纵性,进而保证车辆的安全行驶。将主动转向、主动横摆力矩控制和主动悬架结合,根据轮胎的力学特性,利用模型预测控制策略,通过轮胎力分配,实现底盘三向动力学的协调控制,并进行了仿真验证,结果表明与两向动力学协调控制相比,该控制策略可以有效提高整车的主动安全性。     

4WID-4WIS车辆横摆运动AFS+ARS+DYC模糊控制

对四轮独立驱动-独立转向(4WID -4WIS)车辆横摆稳定性控制进行研究.对侧偏角与横摆角速度之间的耦合性进行分析,提出了控制策略:当质心侧偏角比较小时以理想横摆角速度跟踪控制为主,当质心侧偏角比较大时以抑制质心侧偏角过大为主.基于模糊控制技术提出集成“主动前/后轮转向+直接横摆力矩控制”( FRD)的新型车辆横摆稳定性控制系统.仿真结果表明,与直接横摆力矩控制(DYC)的车辆相比,FRD可明显降低车辆的制动力矩和车轮纵向滑移率,确保车辆在低附着路面上高速行驶时具有良好的横摆稳定性.     

四轮转向车辆鲁棒控制系统快速开发仿真与试验

考虑车辆行驶工况的不确定性及系统建模误差,建立了多自由度四轮转向车辆动力学数学模型.基于结构奇异值μ综合鲁棒理论,通过设立不确定性虚拟模块,设计了μ综合控制器,抑制外部扰动;基于Mathb/Simulink/dSPACE建立了四轮转向(4WS)车辆控制系统的HILS快速开发平台,验证测试控制器的有效性;通过实车试验修订硬件在环仿真结果.试验表明四轮转向车辆控制系统的纯数字仿真-实时数字仿真-硬件在环仿真-实车试验整个控制系统开发过程的有效性及优越性,说明该快速开发系统具有较好的扩展性.