四轮转向车辆H2/H∞混合鲁棒控制与仿真

建立包括车辆侧倾和车轮转动在内的四轮转向车辆不确定模型,采用主动控制转向系转角和独立控制车轮所受制动力矩的控制策略,运用基于LMI方法的H2/H∞混合鲁棒控制理论对车辆四轮转向系统进行了综合控制设计,并与H∞控制、H2控制进行对比.仿真结果表明,采用H2/∞混合鲁棒控制的系统不仅对系统不确定性具有鲁棒稳定性,而且对外界干扰具有较好的抑制能力,很好地改善了系统的动态性能.     

非道路动力底盘线控四轮独立转向控制系统研究

我国苜蓿主要生产区为甘肃、宁夏等路况复杂的山地丘陵地带,用于苜蓿收获的非道路动力底盘的行驶灵活性将直接影响其作业性能。为改善其低速工况下的行驶灵活性,基于车辆三自由度动力学模型提出了非道路动力底盘以跟随已知路线前进为目标的多种工况下的分层控制策略,搭建了四轮转向硬件在环实验平台,并进行了仿真实验。实验结果表明:动力底盘模型能够实现轨迹跟随、原地转向及斜向行驶,质心位置最大偏差为0.6 4 1 8 m,中心线方向最大偏差为3.3 0 9 6 rad。开发的控制系统取得较好的半实物仿真效果,为改善非道路动力底盘低速情况下转向灵活性提供了理论基础。     

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。     

四轮转向车辆后轮转角与横摆力矩联合模糊控制

为提高车辆在极限工况下的稳定性,充分考虑悬架、转向系统以及轮胎等部件的非线性,运用多体动力学仿真分析软件ADAMS/Car建立了四轮转向车辆的虚拟样机模型.确定了质心侧偏角和横摆角速度具有理想输出响应的控制目标.针对车辆的非线性,提出了后轮转角与横摆力矩联合控制的模糊控制策略,并设计了对应的非线性模糊控制系统.最后应用ADAMS/Car和Matlab/Simulink联合仿真技术,对控制系统的性能进行了仿真验证.仿真结果表明:后轮转角与横摆力矩联合模糊控制可有效防止车辆在极限转向工况下发生侧滑失稳.     

电动助力转向系统硬件在环仿真试验平台设计

介绍了电动客车电动助力转向系统的基本工作原理;设计了电动客车电动助力转向系统硬件在环仿真试验平台。其转向盘的驱动有手动驾驶和自动驾驶两种模式;转向阻力的模拟由基于PLC控制的液压加载系统实现。该试验平台适合于电动助力转向系统的开发、系统试验及性能评价。     

四轮转向车辆操纵稳定性仿真分析

采用线性二自由度汽车模型,建立汽车四轮转向的运动微分方程式,从而对四轮转向汽车进行转向特性的进一步研究。在建立四轮转向汽车操纵动力学的模型基础上,借助MATLAB/Simulink模块对四轮转向汽车的动力学响应进行仿真分析,并将仿真结果与传统的前轮转向汽车作对比。仿真结果表明:四轮转向汽车在高速行驶时具有更好的操纵稳定性。     

EBD四轮车辆的ADAMS建模与仿真

研究了具有EBD功能的四轮车辆制动过程;根据Jetta-GTX轿车的数据,采用ADAMS/View建立了四轮车辆的车体模型、轮胎模型和路面状况模型。仿真车辆制动时,EBD系统的控制作用改善了汽车制动时的方向稳定性和转向操作能力,为EBD系统的进一步开发提供依据。     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于滑转率的四轮驱动汽车防滑模糊控制仿真

建立了四轮驱动汽车加速过程的数学模型,以滑转率为调节对象,提出一种基于模糊PID控制的驱动防滑控制ASR算法,设计了以发动机油门为控制对象的模糊-PID控制器并讨论了控制器切换参数的选取,并针对均一低附着路面以及分离路面在Simulink仿真环境下进行了动态仿真.对比仿真结果,表明模糊PID控制性能优于单一的模糊控制.     

四轮驱动汽车牵引力模糊控制方法仿真研究

建立了四轮驱动汽车加速过程的数学模型,采用模糊控制方法,建立了以滑转率为控制对象的汽车牵引力控制系统TCS(Traction Control System),用Matlab的模糊工具箱进行了模糊控制器的设计,并在Simulink仿真环境下进行了动态仿真,结果表明:基于模糊控制的TCS可将驱动轮滑转率控制在最佳值附近,有效地改善车辆的牵引性和动力性,抑制驱动轮过度滑转。     

四轮驱动电动汽车差动助力转向系统联合仿真与试验

基于AMESim软件建立了四轮独立驱动电动汽车动力学仿真模型,并应用Matlab/Simulink建立了差动助力转向控制系统模型,在此基础上研究了旨在降低转向盘手力和辅助转向轮回正的左右前轮转矩分配控制策略,并采用后轮差动实现车辆横摆校正。联合仿真结果表明,该差动助力转向控制策略在满足转向轻便性、路感回馈及辅助回正基本要求的同时,还可以补偿前轮差动驱动对车辆稳定性的影响,提高了差动助力转向技术的实际应用能力。通过差动助力转向控制系统的快速原型实车双移线道路试验进一步验证了该系统的转向助力可行性和路感保持能力。     

高地隙四轮驱动喷雾机防滑系统控制仿真与试验

建立了高地隙四轮驱动喷雾机底盘工作过程中的运动模型,以相对滑转率为控制目标,提出了一种基于模糊控制的防滑控制系统。设计了防滑控制器,在Matlab/Simulink环境下进行了仿真,构建了防滑电液系统试验装置,进行了模拟试验,结果表明高地隙四轮驱动喷雾机的电液防滑控制系统效果良好,控制响应时间1.85s,精度达到97.3%。     

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.     

三轴汽车四轮转向系统设计

对三轴汽车四轮转向进行了研究,推导了其线性二自由度四轮转向汽车模型和稳态横摆角速度增益,通过稳态计算和优化,结果表明,只要将各轴间距合理布置、前后轮转向角比例控制合理设计,也能达到较优的转向性能。     

折腰转向无人驾驶植保车控制系统设计与试验

针对黄淮海地区作物多样,行距差异大,植保机械通用化低和智能程度低的问题,设计了一种轮距和离地间隙可调的折腰转向无人驾驶植保车。该植保车可使用遥控器远程控制,切换自动模式后,可根据预定路线进行路径跟踪,实现植保车的自主行走。对植保车自主行走模式建立运动学模型,确定了利用航向跟踪实现路径跟踪策略,并通过Lyapunov函数分析了折腰转向控制的稳定性。提出了传感器的扩展卡尔曼滤波算法和驱动电机的PID控制方法。利用Matlab阶跃响应对自主行走控制系统进行仿真分析,结果表明,当Kp=1、Ti=0.05、Td=0.01时,系统响应速度和精度能够满足自主植保车导航控制的需要。以作业平台转弯半径、直线行走偏移为控制参数进行田间试验,样机转弯速度3km/h时,最小外轮转弯半径为2m;行走速度为6km/h时,100m直线行走平均偏移量为5.51cm;植保车满载情况下的平均续航时间达到2.54h,整机达到设计要求。     

电动助力转向系统的建模及控制

介绍了基于笛卡儿坐标的电动助力转向系统的多刚体动力学模型，并联合轮胎转向模型及整车二自由度转向模型，建立了用于汽车转向特性分析的动力学模型，通过对模型的求解证明了其正确性。在该模型基础上采用PD控制器对电机助力进行控制，仿真结果表明，该方法能初步解决转向轻便与灵活的问题。为今后进一步的控制研究和设计制造打下了基础。