基于MATLAB/Simulink的四轮转向车辆的操纵稳定性研究

为了研究四轮转向汽车的操纵稳定性,只考虑汽车的横摆运动和侧向运动,将汽车简化为线性二自由度模型。采用前后轮转角成比例的控制策略,对四轮转向汽车的控制系统进行分析,推导出系统状态空间方程,并在MATLAB/Simulink里建立该控制策略下的4WS(Four-wheel Steering)模型,对汽车的操纵稳定性进行仿真分析,将仿真结果与前轮转向进行对比。仿真结果表明:四轮转向汽车能有效地提高低速时的机动性,减小转弯半径,同时提高车辆高速时的操纵稳定性。     

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。     

两轴四轮汽车四轮转向机构的运动分析

介绍了四轮转向汽车四轮机构的基本运动关系．系统地分析了二自由度四轮转向汽车模型的运动方程，建立四轮转向汽车的物理和数学模型，得到质心侧偏角与前轮转角之间的传递函数。在此基础上对四轮转向汽车运用Matlab软件进行仿真分析，得出了四轮转向汽车与传统两轮转向汽车相比的优势。     

基于MATLAB/SIMULINK的车辆操纵稳定性分析

采用非线性轮胎模型,在此基础上建立了两轴汽车操纵稳定性数学模型。并对用Simulink构建的计算机模型进行仿真,通过实例详细描述了在Matlable环境下的车辆操纵稳定性仿真研究的实现过程,分析了横摆角速度和质心侧偏角对汽车操纵稳定性的影响。仿真结果可为实际设计车辆动力学稳定性控制系统提供理论依据。     

基于模糊控制的汽车ESP系统仿真研究

首先运用MATLAB/SIMULINK软件建立了汽车参考模型及二自由度整车模型,其中轮胎模型采用"魔术公式";其次,针对汽车ESP系统的非线性、时变的特点,运用模糊控制原理,设计了基于质心侧偏角修正的横摆角速度模糊控制器,并对低附着路面蛇形工况的控制效果进行了仿真分析,结果表明基于质心侧偏角修正的横摆角速度模糊控制器可以很好地控制汽车的横摆角速度及质心侧偏角,使汽车能够按照驾驶员的意图行驶,提高汽车的侧向稳定性。     

基于电动轮汽车四轮转向控制策略研究

为提高四轮转向汽车的稳定性,提出了一种基于电动轮汽车的线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)控制与直接横摆力矩(Direct Yaw-moment Control,DYC)协调控制策略。首先设计了以侧向车速、横摆角速度和侧向位移为控制目标的LQR控制器,然后设计了以横摆角速度为控制目标的DYC控制器,最后通过CarSim与MATLAB联合仿真验证表明:在良好工况下,LQR控制四轮转向车辆可实现质心侧偏角趋近于0和横摆角速度在理想范围内的折中最优化控制。在极限工况下,LQR四轮转向系统中附加横摆力矩协调控制可明显提高车辆的稳定性。     

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.     

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的车辆高速转向运动变化仿真

MATLAB是一种功能十分强大的科学计算软件。自产生之日起,就以其强大的功能和良好的开放性在科学计算诸软件中独占鳌头。如今,MATLAB已经从最初的矩阵计算工具渗透到科学与工程计算的多个领域,在自动控制、信号处理、图像处理等多个方向都有广泛的应用。为此,通过利用Matlab/Simulink软件,以三自由度汽车非线性动力学模型为基础,对车辆在高速转向行驶时姿态的变化建立仿真模型,并取得良好的仿真效果,为汽车在高速转弯时行驶的安全性提供了理论依据。     

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。     

拖拉机转向梯形机构的分析

本文仅限于拖拉机转向梯形机构的分析，至于主销后倾、主销内倾、前轮外倾等对拖拉机转向产生的影响本文不作分析。     

基于扩展Kalman滤波技术汽车状态参数的软测量

提出利用扩展Kalman滤波理论对车辆质心侧偏角与横摆角速度状态变量进行间接测量的新方法。研究了卡尔曼滤波理论及其算法的具体流程,建立了基于GIM轮胎模型的整车2自由度动力学观测器模型。与高精度的整车动力学模型仿真对比,结果表明:借助车辆易测量的纵向、横向加速度等信息,结合扩展Kalman滤波技术,对车辆控制系统所需的状态变量进行实时估计,是一种精度高、成本低的有效方法,对于汽车主动安全控制系统在中低档车辆上的推广使用有重要的意义。      

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。     

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。     

基于Pro/E的履带式联合收割机转向机构的运动仿真

主要介绍一种新型履带式联合收割机转向机构三维实体模型的建立,并采用Pro/Engineer仿真软件中的mechanism模块对该转向机构进行仿真分析,找出联合收割机在转向时随着转向半径的变化,左右履带所需的转向阻力矩、左右两侧履带速度、整车速度的变化曲线。     

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.     

高地隙自走式喷雾机多轮转向系统设计与试验

大型高地隙自走式喷雾机在田间作业过程中,由于整车地隙高、质量以及体积较大,导致换行及转场作业困难,影响作业效率。为提高喷雾机的机动性能和作业效率,设计了一套全液压多轮转向系统,并提出了基于PID控制方法的四轮转向系统控制方法。在建立全液压转向系统数学模型的基础上,应用Matlab/Simulink进行了转向系统仿真分析。仿真结果表明:四轮转向过程中后轮转角对前轮转角的跟随存在0. 04 s的滞后,最大转角跟随误差为2. 82°,误差在阿克曼转向理论允许范围之内,满足转向要求。基于研发的3WPG-3000型大型高地隙自走式喷雾机,搭建了多轮转向系统实车试验平台,进行了后轮对前轮转向角的跟随控制试验,试验结果表明:在田间随机转向试验过程中,最大转角跟随误差为2. 60°,满足四轮转向要求,验证了所设计的多轮转向系统的响应性、准确性和稳定性。     

基于GPS的汽车横摆角速度和侧偏角工程测试方法

面向汽车动力学控制系统产业化开发中的冬季试验和夏季试验,基于GPS技术设计了汽车横摆角速度和侧偏角工程测试系统和测试精度验证系统,并给出了具体的数据处理方法.阐述了两套系统的硬件设计、试验方法,并根据同步采集的试验数据对比分析了车身方位角、横摆角速度和侧偏角的测量精度.结果表明:测试系统定位能力较差,但横摆角速度和侧偏角测量精度与验证系统接近,满足汽车性能道路试验的要求.