基于机械式自动变速器的全时四驱汽车特种工况牵引力控制策略仿真

提出了基于两参数动力性换挡规律自动变速器的全时四驱汽车特种工况牵引力控制策略。建立了全时四轮驱动汽车整车模型和传动系统模型,设计了软件在环仿真平台,进行了特种工况下的仿真。结果表明,所设计的控制策略显著提高了车辆在低坡度分离路面上和对接路面上起步加速时的地面牵引力和变速器挡位。     

基于路面估计的车辆避撞控制策略研究

为实现车辆对变路面工况的动态自适应控制,提出一种路面估计的舒适性避撞控制策略,基于四自由度车辆模型,使用容积卡尔曼滤波和 Ｄｕｇｏｆｆ轮胎模型对车辆状态和路面附着系数进行估计,建立了基于路面附着系数的安全距离模型。为提高车辆制动时的舒适性,对制动压力进行约束优化和跟随控制,使用模型预测控制作为控制器进行仿真分析。结果表明：使用压力控制搭配模型预测控制能显著提高驾乘的舒适性,提出的避撞控制策略对变附着系数路面能够实现车辆安全避撞控制。     

轮边驱动液压混合动力车辆再生制动控制策略

针对如何有效利用再生制动节约能量,合理分配各轮再生制动力,以及协调再生与摩擦制动的关系等影响混合动力车辆节能效果及制动安全的关键问题,以轮边驱动液压混合动力车辆为原型,根据垂直载荷变化、制动安全性、能量再生效率和储能元件充能状态等因素,提出了基于后向建模方法的轮边驱动液压混合动力车辆制动控制策略。通过在Matlab/Simulink环境下建立模型仿真进行验证,得到了典型工况下车速与液压蓄能器压力变化、再生制动能量回收的关系。结果表明,该控制策略能够在保证制动安全的前提下有效提高能量再生效率。     

基于电液制动系统的车辆稳定性控制

简述了电液制动系统(EHB)的基本结构,建立了EHB正常工作时制动回路的液压系统模型。提出了基于单控制变量横摆角速度的稳定性控制策略。最后进行了典型工况下的稳定性控制仿真。仿真结果表明,EHB稳定性控制算法能有效控制车辆在高速低附着路面工况下的稳定性。     

减速制动工况下自动变速器档位决策

针对减速制动工况下,自动变速车辆的两参数换档策略不能适应驾驶员意图及行驶环境变化、不能有效利用发动机辅助制动的情况,在分析发动机辅助制动作用必要性的前提下,综合考虑了驾驶员意图及行驶环境信息,提出了一种以制动时间、车辆负荷度、制动减速度及车速等参数为输入的基于模糊推理的档位决策方法。道路试验结果表明:该控制策略能够适应驾驶员意图及行驶环境变化,有效地利用了发动机辅助制动,提高了自动变速车辆的行驶安全性。     

静液传动混合动力车辆再生制动研究

为了使发动机工作在最佳效率区并可在车辆减速过程中回收制动能量,以提高车辆的燃油经济性,对并联式静液传动混合动力车辆(PHHV)主要部件的设计准则进行了研究,结合静液传动能量再生系统功率密度大的特点,分析了静液传动混合动力车辆在城市行驶工况下的制动特征,针对PHHV提出了一种新的再生制动控制策略.仿真和试验结果表明:所设计的驱动系统参数匹配较为合理,液压再生制动控制系统可以合理地分配液压再生制动转矩和传统摩擦制动转矩的比例关系,在确保制动安全性的前提下高效地回收制动动能.     

车辆半主动悬架系统混合控制策略的半实物试验研究

为分析半主动悬架系统混合控制策略对车辆平顺性和道路友好性的影响,验证混合控制策略的实车应用可行性,在建立四自由度1／z车辆半主动悬架模型的基础上,利用MATLAB／Realtime Windows Target模块和自行开发的电控单元构建了硬件在环仿真平台,并利用上述平台开展了硬件在环仿真试验。研究表明,采用数学仿真方式,当天棚控制阻尼力分配系数取0．6时,混合控制策略可以有效兼顾车辆平顺性和道路友好性。与数学仿真相比,基于硬件在环的仿真模型前轮轮胎动载荷、后轮轮胎动载荷和车身垂向加速度均方根值变化很小,仿真结果较为吻合。     

双轴驱动混合动力车辆能量管理策略

建立双轴驱动混合动力车辆(DDHEV)效率分析模型,并构建杭州市循环工况.根据动态规划控制策略的仿真结果获得新规则控制策略,评估新规则控制策略的节油效果.结果表明:相比于传统的规则控制策略,新规则控制策略可以使车辆燃油经济性在拥堵工况下提高35.5%,在顺畅工况下提高24.9%,在高架工况下提高4.8%.为提高新规则控制策略在不同工况下的适应性,采用学习向量量化神经网络识别实际运行工况,调整相应的控制参数,并评估节油效果.结果表明:在实际运行工况下,相比于采用单个新规则控制策略,采用工况识别来调整新规则控制策略参数可使燃油经济性提高28.2%以上.所提出的模型满足了双轴驱动混合动力车辆的实际应用需求,提高了车辆的燃油经济性.     

基于Matlab-Simulink的矿井提升系统速度模型优化

为提高矿井提升系统的安全性、舒适性,用二次曲线拟合原有梯形速度模型,并以下放工况为例进行Simulink仿真实验。结果表明:二次曲线速度模型下,矿井提升机工作过程中启动、加速、减速、停止阶段钢丝绳张力和变形明显减少,矿井提升机运行的安全性、舒适性得到了提高。     

闭环式电控空气悬架系统控制策略研究及验证

为提高车辆行驶平顺性及燃油经济性,本文主要对闭环式电控空气悬架系统控制策略进行研究。介绍了闭环式电控空气悬架系统的工作原理,利用Matlab/Simulink构建闭环式电控空气悬架系统整车动力学模型和Stateflow开发车身高度控制策略。对空气弹簧进行合理地充气和放气,在三种不同位置实现车身高度的实时调节。同时为验证所建闭环式电控空气悬架整车动力学模型的正确性及其控制策略的有效性,对其进行离线和硬件在环仿真。实验结果表明,在自动模式下,空气弹簧能够根据车速自动选择充放气,使车身达到合适的高度位置。在手动模式下,驾驶员能够自主设定悬架位置,从而提高了车辆行驶平顺性和燃油经济性;在两种模式下仿真结果相比,车身高度变化量总体趋势接近,验证了所开发控制策略的有效性。该研究对车辆行驶平顺性及燃油经济性的提高具有重要意义。     

电动轮减振系统集成设计及其模糊控制

针对电动轮驱动车辆垂向振动性能不佳的问题,提出了一种基于轮内减振系统的电动轮集成设计方案,并针对该方案进行了车辆悬架与轮内减振系统的模糊控制。在电动轮内部设计了基于减振弹簧和液压衬套的轮内减振系统,并采用粒子群优化算法对该减振系统进行了参数匹配,以减小轮毂电机所受的垂向冲击力;进一步采用模糊控制对液压衬套输出力进行控制,以提高轮内减振系统的适应性。同时,采用模糊PID控制对车辆主悬架的阻尼力进行控制,以改善车辆行驶平顺性。典型工况下仿真结果表明:所设计的轮内减振系统有效降地低了轮毂电机所受的垂向冲击力;悬架控制有效地降低了车身垂向加速度,在保证轮内减振的同时提高了车辆行驶平顺性,并具有较好的鲁棒性。     

电控空气悬架系统高度传感器故障检测与隔离研究

为解决电控空气悬架在车身高度调节过程中,因高度传感器故障所致车身高度调节混乱问题,本文采用Matlab/Simulink软件,建立了含四支高度传感器及其典型传感器故障的电控空气悬架系统参数化整车悬架仿真模型,并采用Stateflow软件,建立控制策略状态机模型,实现车身高度在高位、中位、低位三种位置的实时调节。同时,针对高度传感器典型故障,采用信息数据冗余设计思想,综合利用车身俯仰角与侧倾角两种信息,对四支高度传感器进行状态估计,实现对传感器故障的检测与隔离。为验证所提出的故障检测指标在各种工况下的不同表现,对电控空气悬架系统高度传感器各种典型故障工况进行仿真分析。仿真结果表明,所提策略能够快速有效地实现电控空气悬架高度传感器的故障检测与隔离,可提高电控空气悬架系统的可靠性和稳定性。该研究具有一定的实车应用前景。     

面向全制动工况的液压制动双环预测控制策略

为了提高车辆在全制动(非紧急制动/紧急制动)工况下的适应性,提出了一种用于液压制动系统的双环预测控制策略。该控制系统由第一预测控制环、前/后轴制动力分配单元和第二预测控制环3个部分组成。第一预测控制环将部分状态变量进行满足最小相位系统的微分变形,并在性能评价指标中引入包含控制项的无穷小量以满足最优控制的设计条件,解决了现有制动力求取方法在考虑时变车辆空气阻力和滚动阻力的情况下,无法准确预测基于驾驶员制动意图的理想地面制动力的难题。前/后轴制动力分配单元兼顾考虑识别路面附着条件和前、后轮垂向载荷转移的影响,进行了前/后轴理想制动力分配。第二预测控制环以获取理想滑移率为控制目标,采用全信息最优滑模控制算法求取全制动工况下各车轴的理想制动力矩。基于Matlab/Simulink软件通过数值动态仿真验证了双环预测控制策略在不同制动工况下的工作效果。结果表明:本文液压制动双环预测控制策略在非紧急制动时能够准确跟踪目标制动减速度,在紧急制动时可以实现防抱死控制以获得最大减速度,因而具有良好的全制动工况适应性。     

四轮转向汽车的模型跟踪自适应控制

将模型跟踪自适应控制理论应用于四轮转向汽车控制策略研究,在建立车辆转向理想跟踪模型的基础上, 提出一种基于模型跟踪自适应控制技术的四轮转向,并对所设计的控制器进行仿真分析与对比.通过仿真分析,从理论上验证了基模型跟踪自适应控制理论所设计的控制器可以适用于汽车的四轮转向系统,能很好地跟随理想车辆转向模型,有利于提高车辆的操纵稳定性.     

汽车稳定性控制系统模型及横摆控制仿真

在Matlab/Simulink中建立了包括横摆运动、侧倾运动的八自由度整车动力学模型和车辆参考模型。采用车辆横摆角速度的状态差异法,基于模糊控制理论制定了直接横摆控制策略,实现了ESC系统对车辆的稳定性控制。对典型工况鱼钩试验进行仿真分析。结果表明:所制定的控制策略可以有效地实现横摆稳定性控制,而且减小了侧向加速度,使汽车具有一定的抗侧翻能力,提高了汽车的稳定性和安全性。     

汽车防抱死制动系统的自寻最优控制

针对汽车防抱死制动系统中路况经常变化的特殊性,提出了将自寻最优控制策略应用到防抱死控制中.构建了防抱死制动系统和制动时车辆动力学模型,设计了依据制动力矩和附着力矩变化量符号改变来调节制动力矩的自寻最优控制器.仿真结果验证,自寻最优控制可以自动搜寻到最佳滑移率,并使系统在最佳滑移率附近工作,达到最佳制动效果.本文为汽车制动性能的研究提供了有效可行的防抱死控制策略.     

电动汽车动态路面驱动防滑控制与仿真

为了提高电动汽车在复杂路面情况下的加速能力和稳定性,提出了一种基于动态路面最优滑转率估计的驱动防滑控制策略并进行了仿真研究。首先从车辆-地面系统模型入手,分析了路面参数估计的数学原理并给出了单一路面下的最优滑转率判别条件,进而将多种路面交叠的情况下的最优滑转率参数估计问题转化为高、低附着路面相互切换的统一问题进行了深入分析,引入高估门限λmax与低估门限λmin设计了最优滑转率的动态估计方法。基于动态路面的参数估计建立了相应的驱动防滑控制策略。仿真结果表明:所提出的参数估计方法和控制策略显著提高了电动汽车的加速能力,且在路面条件突变的情况下也能有效抑制驱动轮的过度滑转,改善了整车的行驶稳定性。     

汽车线控转向系统控制研究

为了提高汽车线控转向系统操纵稳定性 ,对其控制策略进行了研究 黄 首先 ,通过分析系统运动 学微分方程 ,采用 Matlab/simUlink 软件构建汽车线控转向系统的仿真模型 黄 设计基于车轮转角的改 进滑膜控制策略 ,在双移线变道工况和阶跃信号转向工况下进行多次联合仿真试验 黄 结果表明 ,改 进的滑膜控制具有良好的控制效果 ,此研究的线控转向系统可以提高车辆转向操纵的稳定性 黄 关键词 :线控转向系统；滑模控制；Carsim联合仿真。     

基于状态反馈的车辆底盘集成H_∞鲁棒控制

采用二自由度车辆模型作为被控对象简化模型,提出了一种基于状态反馈的H_∞鲁棒控制方法的车辆底盘集成控制策略,协调控制主动前轮转向系统和直接横摆力矩控制系统。直接横摆力矩控制系统基于HSRI轮胎模型的逆运算和PI控制实现。通过J-turn工况和正弦延迟工况对H_∞鲁棒控制器进行仿真验证,结果表明,所设计的车辆底盘集成H_∞鲁棒控制器具有良好的控制效果,能够明显地改善车辆的操纵稳定性。     

基于模糊控制策略液压混合动力汽车性能分析

通过介绍模糊控制理论的基本原理,设计了液压混合动力汽车模糊控制策略的模糊控制器、相关参数的隶属度函数、模糊规则库等关键部件。提出用工况因数GK来反映车辆的运行工况,并建立了在Matlab/Simulink平台下的仿真模型。结果表明:设计的模糊控制策略可以有效调节期望车速、蓄能器SOC值;发动机扭矩更能靠近最佳经济区域运行;燃油经济性较规则控制策略提高约4.07%。