基于最优控制的汽车操纵逆动力学的研究

提出了一种基于最优控制理论的汽车操纵逆动力学研究方法，用于识别不同汽车跟踪同一期望路径的方向盘转角输入。以驾驶员对汽车施加的方向盘转角输入为控制变量，以精确跟踪期望路径为控制目标，将汽车操纵逆动力学问题转化为最优控制问题。利用直接配置方法将最优控制问题转化为非线性规划问题，运用序列二次规划方法求解。仿真结果表明：该方法能够使汽车很好地跟踪所期望的路径，且可以比较跟踪同一路径的不同汽车的操纵性能。     

汽车操纵稳定性研究的发展与展望

详细阐述了汽车操纵稳定性研究的发展历史,介绍了汽车操纵稳定性研究发展过程中诸如汽车数学模型的建立、轮胎模型的建立、驾驶员模型的建立、评价指标的提出等问题的研究历史与现状,以及操纵逆动力学在操纵稳定性研究中的发展历史,综述了虚拟仿真在汽车操纵稳定性研究中的应用历史,最后提出了操纵稳定性研究要解决的一些问题。     

基于操纵稳定性的轮胎特性匹配汽车操纵逆动力学研究

利用MATLAB/Simulink,采用非线性轮胎模型,建立考虑载荷转移的二自由度汽车模型。在此基础上,基于逆动力学原理,使用神经网络理论方法,构建汽车前后轮胎特性与操纵稳定性评价指标之间的映射关系。结果表明,通过该方法构建的网络模型可以较准确地求出满足汽车操纵稳定性要求的前后轮胎侧偏刚度组合,进而指导汽车开发过程中的轮胎选择工作。     

汽车操纵稳定性的联合仿真技术研究

提出了一种基于ADAMS-MATLAB联合仿真平台研究汽车操纵稳定性的控制方法,采用MSC.ADAMS/Car软件与MATLAB/Simulink软件分别建立整车多体动力学模型和模糊控制策略,并通过相关技术构建联合仿真平台,研究和分析不同典型工况下的汽车操纵稳定性,来设计和验证控制策略的可行性和有效性。仿真结果表明:联合仿真平台可以作为汽车操纵稳定性电子控制产品的先期研发工具,能够高效地设计和优化模糊控制器,可提高汽车操纵稳定性电子控制产品的性能。     

基于Elman神经网络的赛车操纵动力学逆向研究

以进行汽车操纵动力学逆向研究为目的。以某方程式赛车为例,建立了计入空气动力特性的多体动力学整车模型.在通过试验验证其准确度的基础上,利用Elman神经网络建立了单移线工况下的侧向加速度、横摆角速度与方向盘转角之间的非线性映射关系.神经网络的验证结果表明,利用Elman神经网络进行汽车操纵逆动力学的研究方法是可行的,并且学习速率较快,识别精度较高。     

汽车最速操纵问题的逆动力学研究

提出了一种汽车操纵逆动力学仿真研究方法。基于最优控制理论,以驾驶员对汽车施加的转角输入和驱动力/制动力为控制变量,以最短时间完成双移线过程为控制目标,通过改进的直接多重打靶方法将最优控制问题转化为非线性规划问题之后,运用序列二次规划方法求解。仿真结果表明,该方法能够解决汽车的最速操纵问题,可以比较不同汽车以最短时间完成双移线过程的操纵性能,且计算结果与ADAMS/Car虚拟样机试验结果具有良好的一致性。     

基于虚拟现实的汽车操纵稳定性试验技术

汽车操纵稳定性试验对汽车的主动安全性有着重要影响。随着汽车工业的发展，汽车的行驶速度不断提高，因而对汽车操纵稳定性的试验和评价方法也提出了更高的要求。车辆道路试验的巨大成本和对汽车工作原理日益深入的了解使得在计算机上仿真汽车操纵稳定性试验成为必要和可能。本文介绍了将先进的计算机仿真技术-虚拟现实技术应用于汽车操纵稳定性试验的现状，并对其应用前景做了展望。     

矩阵摄动法在四轮转向汽车运动稳定性分析中的应用

在驾驶员 四轮转向汽车闭环操纵系统动力学模型的基础上 ,应用非对称特征值问题的矩阵摄动理论 ,给出驾驶员 四轮转向汽车闭环操纵系统运动稳定性对汽车结构参数和四轮转向系统控制参数的灵敏度和多个参数同时变化时的摄动量 ,并与前轮转向汽车的结果进行了比较。仿真结果表明 ,本文方法可以为汽车操纵稳定性的优化设计提供理论基础     

汽车转向系统故障分析与排除

汽车在行驶过程中经常需要改变行驶方向。为了保证汽车行驶的安全，对转向操纵系统有着严格的性能要求。本文着重讨论了汽车转向操纵系统可能出现的故障，并分析其产生原因，给出了排除故障的方法。     

驾驶员对汽车行驶方向稳定性影响的分析方法

在驾驶员一汽车闭环系统操纵动力学模型基础上，将驾驶员参数变化范围用区间数表示，用直接优化法对非对称区间矩阵特征值问题进行求解，从系统与控制理论角度定量地揭示了驾驶员对汽车行驶方向稳定性的影响。分析结果表明，汽车行驶方向稳定性的区间分析方法可以应用于使车适合于人的汽车操纵动力学设计。     

Optimum path-tracking control for inverse problem of vehicle handling dynamics

A method based on optimal control theory is presented in this paper to solve path-tracking problems in inverse vehicle handling dynamics. The idea behind is to identify the optimal steering torque input along a prescribed path to generate an expected trajectory that guarantees minimum clearance. Based on this purpose, the path-tracking problem, treated as an optimal control problem, is first converted into a nonlinear programming problem by Gauss pseudospectral method (GPM) and is then solved with Sequential quadratic programming (SQP). Finally, a real vehicle test is executed to verify the rationality of the proposed model and methodology. Results show that the minimum lateral position error of the generated path-tracking trajectory can be a good solution for path-tracking problem in inverse vehicle handling dynamics for GPM. The algorithm has higher calculation accuracy compared with other methods to solve path-tracking problems. The study could help drivers identify safe lane-keeping trajectories and areas easily.     

分布式驱动电动汽车操纵稳定性影响因素分析研究

为了探究影响分布式驱动电动汽车操纵稳定性的因素,以某车型为研究对象,对各影响因素进行仿真分析。基于Carsim软件和Simulink软件分别建立了整车动力学模型和电机模型,通过改变汽车的行驶速度、质心高度、质心前后位置以及路面附着系数,对整车操纵稳定性进行仿真分析,分别获得了不同行驶速度、不同质心位置和不同路面附着系数下的汽车横摆角速度瞬态响应曲线和汽车质心侧偏角瞬态响应曲线。研究结果表明,行驶速度、质心位置和路面附着系数均对汽车操纵稳定性有不同程度的影响,通过对分布式驱动电动汽车操纵稳定性的仿真分析,能够有效地反应出影响汽车操纵稳定性的因素,为今后汽车结构参数设计提供一定的理论依据。     

汽车方向盘角输入识别的研究

以汽车方向盘角输入的识别作为汽车操纵逆动力学研究的出发点,通过驾驶员-汽车二自由度闭环系统的仿真以及超车试验,利用径向基函数网络建立了汽车横摆角速度及侧向加速度响应与方向盘角输入之间的映射关系。利用汽车横摆角速度及侧向加速度响应进行方向盘角输入识别的结果表明,这种识别方法是可行的,并且具有识别精度高、运算速度快及抗干扰能力强等优点。     

汽车伪线性内模操稳控制策略建模与仿真

针对采用主动制动方式调节汽车操稳性能的系统提出了一种伪线性内模控制算法。首先建立估测算法确定汽车的车身侧偏角和车速,并建立了操稳控制的控制目标,然后引入四自由度车辆模型作为内模控制算法的内部模型,分析了由于制动而引起的非线性特性,并采用了逆系统方法将原来的非线性系统转化为伪线性系统,使得新系统的输入输出成线性关系,并基于此建立了内模控制器实现汽车操稳性能调节,最后采用主动转向和主动制动不同方式的汽车操稳控制系统进行了仿真比较,分析了各自的特点,并给出研究结论。     

基于悬架特性的汽车纵向稳定性分析及改进

针对某微型车在实际道路试验中纵向稳定性表现较差的现象,建立了满足操纵稳定性分析的虚拟样机。基于该样机,结合理论分析和仿真分析,对比分析同类参考车型试验结果,找出了原设计中存在的问题。经过悬架特性调校后,大幅提高了该车的纵向稳定性能。     

面向SUV车型操纵稳定性的多体动力学建模与仿真

运用ADAMS软件,建立了某SUV车型的整车多体动力学模型,对该车型的前悬架及整车分别进行了前轮定位参数及动力学仿真研究和整车操纵稳定性仿真分析。在构建前悬架系统模型时,应用BEAM梁原理建立了准确反映弹性变形的后悬架模型。研究了前悬架的前轮定位参数随车轮跳动变化的规律,根据开环模型操纵稳定性的3种评价方法在ADAMS中进行了操纵稳定性仿真试验。仿真计算与分析说明,建立的SUV前悬架和整车多体系统模型与实际车型在主要性能参数及其变化趋势上相符。仿真计算与分析结果得到了该车型生产厂家的认可。