对开路面制动车辆稳定性的控制方法及仿真

汽车在对开路面上紧急制动是汽车制动非常恶劣的一种工况.文中分析了车辆在对开路面上制动的稳定性问题并提出了相应的解决办法,根据简化车辆模型建立了相应状态空间方程,采用最优控制方法解决车辆稳定性问题.结合制动车辆的ABS(防抱制动系统),调整相应车轮的目标滑移率,通过对车辆的横摆力矩控制和相应的车轮滑移率和附着系数的调节使车辆保持制动稳定性,从而可以在不增加硬件成本的条件下完成车辆的稳定性控制.对车辆在对开路面的制动工况进行了仿真,结果表明,所提出的方法能有效改善对开路面上车辆的制动稳定性.     

基于TruckSim的三轴汽车自寻最优ABS控制设计

为提高三轴汽车的制动安全性能,在TruckSim中建立了三轴整车模型,针对以往研究中自寻最优理论不能应用到整车模型的问题,设计了简单可行的控制逻辑,将该理论应用到三轴整车模型。在TruckSim中建立了对开路面、对接路面、低附着路面、高附着路面四种工况,采用TruckSim与Simulink联合仿真,加入传统逻辑门限ABS作为对比,验证控制器的可行性。仿真结果表明,在四种工况下,自寻最优ABS的制动性能都要优于传统ABS,其中,在低附着路面工况下,自寻最优ABS的优越性最突出,制动距离减少24.5m,制动时间减少2.04s。说明自寻最优ABS可以自动搜索轮胎的最佳滑移率,提高三轴汽车的制动安全性能。     

基于CarSim仿真的汽车底盘稳定性分析

为提高汽车在不同行驶工况下具有良好的稳定性，以汽车底盘为研究对象，通过在CarSim软件中搭建汽车整车动力系统模型，提出一种基于无模型自适应控制(Model-free adaptive control, MFAC)算法的汽车底盘侧向稳定系统控制方法。方法采用MFAC算法对汽车底盘侧向稳定系统进行控制，并通过计算以横摆角速度和质心侧偏角为控制变量的理想值，以及对横摆力矩进行控制与分配，实现了汽车底盘稳定性分析与控制。仿真结果表明，所提方法可在低附着系数和双开路面的不同行驶工况下，通过控制汽车底盘的侧向稳定系统提高汽车的稳定性，使汽车行驶更平稳和舒适。     

四轮轮毂电动汽车横摆角速度自抗扰控制

汽车的横摆角速度对汽车稳定性和安全性有较大影响,针对汽车行驶控制时的抗干扰能力,目前还没有特别有效的汽车横摆角速度控制策略;创新性设计了基于自抗扰控制理论的用于四轮轮毂电动汽车横摆角速度的高性能控制策略;首先分析了汽车横摆角速度控制的动态模型,并通过数学变换,将其转换为二阶自抗扰控制器被控对象的标准形式;再设计双层控制结构,包括直接横摆力矩制定层和转矩分配层;在直接横摆力矩制定层,利用二阶自抗扰控制器计算出控制汽车横摆角速度所需的附加横摆力矩;在转矩分配层,设计了转矩分配算法,利用附加横摆力矩得到4个车轮的指令转矩,进而控制电动汽车横摆角速度;最后,通过Matlab/Simulink和汽车动力学仿真软件CarSim联合仿真验证了所设计控制策略的有效性。     

基于ADAMS与MATLAB的汽车ABS控制策略的联合仿真

在分析现阶段ABS仿真技术的基础上,利用ADAMS搭建整车模型,利用MATLAB搭建ABS控制策略模型以及气压调节控制单元模型。通过ADAMS/Control模块接口将建立的整车动力学模型与控制模型连接起来,组成ABS实时闭环控制模型,最终实现两者的联合仿真。对高附着系数路面的汽车ABS进行联合仿真研究,由仿真结果可知ABS系统在整车的制动过程中起到了很好的制动防抱死效果,验证了ABS制动的可靠性以及联合仿真方法的可行性。     

汽车防抱制动系统的Simulink仿真研究

防抱制动系统(ABS)是现代车辆上重要的主动安全装置,对于汽车行驶安全有着重要作用。为研究ABS作用过程与性能,文章运用以滑移率为控制目标的汽车防抱制动系统理论进行仿真实验。在Matlab/Simulink仿真工具箱中建立仿真模型,分别用PID控制和模糊控制实现汽车防抱制动系统。模拟多种路面条件进行车辆防抱制动过程的仿真,与不带ABS制动过程结果进行对比,验证了ABS可以在多种路面条件下保证车辆制动时的良好制动性能和操纵性能。     

基于模糊控制的汽车直接横摆力矩研究

为防止汽车产生测滑,针对汽车直接横摆力矩控制,提出了横摆角速度与质心侧偏角联合控制的模糊控制方法.横摆力矩控制采用分层控制方法,设计了模糊控制器和规则制动力分配方法.模糊控制器根据期望值和车辆状态决策出所需的附加横摆力矩,并通过规则制动力分配方法进行主动差动制动实现.采用Matlab/Simulink与CarSim联合仿真对控制方法进行了仿真验证.结果表明:横摆角速度与质心侧偏角联合控制的横摆力矩模糊控制方法使汽车能够较好地跟踪期望,有效提高汽车极限工况下的行驶稳定性.     

汽车ABS模糊参数自整定PID控制方法的仿真研究

防抱死制动系统(ABS)是汽车安全系统的重要组成部分,对行驶路面状况进行实时准确的自动识别和提高ABS控制算法的鲁棒性具有重大意义。通过仿真分析,提出了一种简单有效的路面识别算法,并设计了以最优滑移率为控制目标的模糊PID控制器。结合车辆模型,对该系统在变附着系数路面的运行情况进行了仿真。结果表明,该系统能够及时判断出路面状况的变化,自动调节控制器参数,使车辆获得最大地面制动力。     

基于状态反馈的线控转向系统控制策略研究

研究汽车转向稳定性控制问题.针对线控转向系统的可变转向特性对汽车操纵稳定性的影响,为保证行驶安全,建立基于车辆横摆角速度与稳态横摆角速度之差(反馈系数F1)以及车辆侧向加速度与理想侧向加速度之差(反馈系数F2)反馈的驾驶员模型.结合整车模型和综合评价指标函数,分别对反馈系数F1(F2=0)、F2(F1 =0)和F1、F2进行优化,对线控转向系统的行驶状态进行仿真并与无反馈控制的驾驶员模型进行了比较.仿真试验结果表明:基于侧向加速度与横摆角速度共同反馈的方法,对前轮转角进行补偿,可较好的控制车辆的侧向位移、侧向加速度、横摆角速度和质心侧偏角,提高车道跟踪性能、方向稳定性能、降低驾驶员的转向负担,提高汽车的操纵稳定性.     

基于逻辑门限值的客车ABS硬件在环测试研究

针对ABS控制器开发过程中纯数值仿真过于理想化,实车试验成本高、周期长等缺点,设计并搭建了客车ABS硬件在环仿真测试系统;系统由xPC目标实时仿真环境、气制动系统及整车动力学模型组成;气制动系统按照真实客车制动系统并配合力传感器搭建;整车动力学模型由轮胎模型、七自由度车辆模型、制动器模型等组成,并利用Simulink建模;在ABS控制策略中引入逻辑门限值控制,在客车ABS硬件在环仿真测试系统上测试了客车在高附着系数、低附着系数及对接路面上的制动情况;试验表明:逻辑门限值控制能很好地将车轮滑移率控制在最佳滑移率附近,具有较好的控制精度及鲁棒性。     

基于车轮加速度和滑移率的EBD控制策略

ABS控制并不适用于所有制动工况,由此进一步发展衍生出了电子制动力分配系统(Electric Brake force Distribution,EBD)。针对EBD的功能将EBD的工况分为轻制动、强制动和ABS故障,并分别设计控制策略,实现了一种以车轮加速度和滑移率为门限值的逻辑控制策略。控制策略通过增压、减压和保压调整轮缸制动压力,优先保证制动过程的稳定性,并且在轻制动时注重舒适性,强制动时减缓后轮压力上升速率,ABS故障时EBD代替ABS对后轮进行制动控制。基于车辆动力学仿真软件ve-DYNA的仿真测试和基于ve-DYNA与dSPACE构建的车辆底盘开发平台的硬件在回路测试表明,此EBD控制策略既能防止后轮先于前轮抱死,又能保证制动舒适性和较高的制动效率。     

OSEKturbo及其在汽车ABS开发中的应用

汽车防抱死制动系统(ABS)是一种能够有效防止汽车制动过程中侧滑和甩尾现象发生的主动安全装置.OSEKturbo是一款符合汽车电子工业标准的实时嵌入式操作系统.在分析OSEKturbo内核结构和运行机制的基础上.介绍运用OS-EK Builder软件进行系统配置的方法,利用MC9S12DP256单片机,设计开发了ABS系统的ECU,结合一种ABS控制方法,设计了ABS的控制程序,然后在自行开发的汽车ABS仿真平台上进行试验,取得了较好的试验结果.     

基于模糊控制的汽车防抱制动系统仿真

汽车防抱制动系统(ABS)通过在制动过程中自动控制车轮的制动力矩从而防止了车轮抱死。这对于提高汽车制动时的方向稳定性和转向操纵性，改善汽车的制动效能，保证驾驶员和乘客的安全是十分重要的。文中通过对某轻型客车的防抱制动过程进行动力学分析，建立了该轻型客车ABS模糊控制系统的数学模型，并且在Matlab／simullnk仿真软件下进行了计算机仿真。仿真结果表明，模糊控制的防抱制动系统能取得较好的控制效果，具有一定的自适应能力。     

基于F28335的混合动力车ABS控制系统设计

针对自主开发的四轮驱动混合动力轿车的串联式制动能量回收系统,采用DSP28335设计了ABS液压控制系统。基于制动能量回收系统的液压控制方式,介绍了该控制系统的设计原理、硬件构成,并利用Matlab自动代码生成技术,进行了软件设计。经过硬件在环实验,证明了该ABS控制系统的可行性。     

混合电动汽车再生制动能量控制系统设计

混合电动汽车是目前技术条件下解决能源危机和环境保护的最佳汽车技术解决方案,而再生制动是电动汽车独有的节能环保技术;利用自主开发的CAN总线智能模块和嵌入式微计算机主控模块,组成了混合动力电动汽车的再生制动能量回收控制系统,运用相应的控制策略设计能量系统控制程序,实现了电动汽车上再生制动能量控制;经过上车的实际使用表明,控制系统运行良好,并能大大提高能量利用率,配备该系统后可比未配置该系统前节能达20％以上。     

电动汽车电-液并联ABS制动系统能量回收研究

为了提高续驶里程,针对某款越野车改装的电动汽车制动系统,提出一种基于ABS的电-液并联制动系统。此系统采用固定比例的前后轴制动力分配方式,结合恒定充电电流与最大回馈功率复合的再生制动控制方式,以基于滑移率的PID控制ABS系统来调节电、液制动力比例,在确保制动安全可靠的同时实现制动能量回收。根据上述理论建立数学模型,并利用AMESim和Simulink进行联合仿真,在3种典型工况下分析制动性能和能量回收效率。结果表明：基于ABS的电-液并联制动系统综合制动性能良好,且3种工况下的一次制动最小能量回收效率分别达到28%、28%和11%。     

基于信息融合技术的ABS/ASR/ACC系统仿真

该文详细介绍了应用信息融合技术设计的汽车制动防抱死／驱动防滑转／自适应巡航(ABS／ASR／ACC)集成系统多传感器数据处理模型。通过把各传感器信号有机地融合起来，实现资源共享，协调三个系统问的相互关系，提高了控制系统的稳定性和可靠性。依据此模型进行了参考车速计算仿真，并与以往计算方法进行了对比，结果表明采用信息融合方法提高了参考车速的计算精度。该文还在Matlab环境下对集成系统对ACC控制过程进行了仿真，取得了很好的效果。     

Existence and stability of limit cycles in control of anti-lock braking systems with two boundaries via perturbation theory

This paper presents a two-phase control logic for anti-lock braking systems (ABS). ABS are by now a standard component in every modern car, preventing the wheels from going into a lock situation where the wheels are fixed by the brake and the stopping distances are greatly prolonged. There are different approaches to such control logics. An ABS design proposed in recent literature controls the wheel's slip by creating stable limit cycles in the corresponding phase space. This design is modified via an analytical approach that is derived from perturbation theory. Simulation results document shorter braking distance compared to available tests in the literature.