基于变增益的操纵杆线控转向变传动比设计方法

采用操纵杆代替传统线控转向(Steer-by-wire,SBW)系统中的转向盘,研究这种新型SBW系统的转向变传动比设计方法。建立整车2自由度动力学参考模型,针对采用操纵杆控制汽车转向运动的结构和性能特点,通过分析基于定横摆角速度增益所设计的转向变传动比应用在操纵杆SBW系统中存在的不足,分别设计车速因子和转角因子,提出保证汽车转向增益呈线性变化的转向变传动比变增益设计方法,并通过Matlab/Simulink对整车动力学模型和转向变传动比进行仿真计算。通过固定型驾驶模拟器对提出的操纵杆SBW系统变传动比方法进行试验和验证。驾驶模拟器硬件在环试验结果表明,在提出的操纵杆SBW系统转向变传动比作用下,驾驶员可以准确地实现转向意图,保证整车具有良好的运动轨迹跟踪能力,同时也保证汽车较好的操纵稳定性和舒适性。     

线控转向汽车传感器的容错控制

以基于最优滤波理论的自适应渐消Kalman滤波技术的状态估计器为基础,提出了一种新的线控转向汽车主要传感器的容错控制方法,并进行了硬件在环仿真验证。结果表明:该方法可以应用于线控转向汽车传感器的容错控制,能够有效提高线控转向汽车传感器的可靠性和安全性。     

汽车操纵稳定性主观评价指标权重确定方法

汽车操纵稳定性主观评价体系包含结构复杂的多层次多指标,针对其单项指标的评价相对容易、整体性能的主观评价比较困难的情况,运用层次分析法确定操纵稳定性各级指标权重,并将其与汽车各底层指标主观评分相结合,得到了操纵稳定性的整体性能评价结果,为汽车性能定标提供科学依据。     

基于信息融合技术的汽车状态估计算法

以信息融合技术为基础,根据状态估计理论,对汽车的纵向速度、横摆角速度和质心侧偏角进行了估计。仿真计算与场地实验结果对比表明,应用该方法可以有效地解决汽车纵向速度、横摆角过度和质心侧偏角的测量问题。     

主动前轮转向与直接横摆力矩集成控制算法

针对汽车主动前轮转向(AFS)与直接横摆力矩(DYC)协调控制问题,提出了一种基于模型预测控制的集成控制算法。该算法采用分层集成控制结构,设计了模型预测控制器,研究了二次规划轮胎力分配法,并通过仿真实验对算法进行验证。结果表明:控制算法能够提高车辆的稳定性,具有可行性;采用二次规划轮胎力分配法相对于单轮制动轮胎力分配法可扩大稳定性控制范围。     

主动悬架平顺性和侧倾姿态综合控制策略

针对汽车转向操作,首先设计了主动悬架平顺性和操纵稳定性的LQG控制方法,进而提出将LQG控制与模糊控制相结合的综合控制策略。建立九自由度的主动悬架系统整车模型,利用Matlab/Simulink软件分别对随机路面上汽车转向盘角阶跃输入和单正弦输入进行控制仿真,将综合控制策略主动悬架与LQG控制主动悬架和被动悬架仿真结果进行性能指标的对比分析。结果表明:本文提出的综合控制策略能够在LQG控制基础上,充分减小车身侧倾角,优化车身侧倾姿态,达到同时提高汽车平顺性和操纵稳定性的目的。     

基于驾驶模拟器的驾驶员所偏好的转向盘力矩特性研究

利用ADSL开发型驾驶模拟器研究了在不同速度和侧向加速度下的中国驾驶员所偏好的转向盘力矩特性。研究结果表明，中国驾驶员所偏好的转向盘力矩与欧洲和日本驾驶员所偏好的转向盘力矩一致，随车速的增大而增大，在线性区域内（侧向加速度小于3m／s^2），随侧向加速度的增大而明显增大，在非线性区域内（侧向加速度大于3m／s^2），随侧向加速度的增大，驾驶员所偏好的转向盘力矩增大不明显。研究结果为汽车电动助力转向的助力特性设计和线控转向的路感模拟提供了依据。     

基于改进TTR算法的重型车辆侧翻预警系统

重型车辆具有重心高,装载量大,高宽比相对乘用车较大等特点,导致其侧翻稳定极限较低,极易发生侧翻事故.建立重型车辆侧翻预测模型,利用车辆实车试验数据离线辨识技术,辨识出3自由度车辆模型中的关键参数,然后利用改进后的车辆模型进行在线侧翻危险预测及控制,实现车辆动态侧翻特性精确预测.在此基础上,将卡尔曼滤波技术融入到改进侧翻预测时间(Time to rollover,TTR)侧翻预警算法中,选取车辆的横向载荷转移率作为侧翻极限判据,根据当前车辆状态预测未来3 s车辆的侧翻危险程度,并实时计算TTR值,一旦TTR值满足侧翻条件,系统自动触发预警装置.利用侧翻预警系统车载试验平台,对侧翻预警控制系统进行验证.侧翻预警场地试验结果表明:所开发的重型车辆侧翻预警系统可以准确有效地进行车辆侧翻危险程度预警,达到预期的开发设计目标.     

基于Riccati方程的汽车线控转向传感器故障重构研究

针对取消方向盘与转向器之间的机械连接后,线控转向系统存在的安全性和可靠性问题,提出以软件解析冗余为基础的线控转向系统传感器故障重构方法。以现有的线控转向系统为基础,从最优控制角度出发,基于Riccati型方程构建了线控转向系统主要传感器的最优软件解析故障重构方法,并进行了传感器故障重构的硬件在环仿真。仿真结果表明,该方法能够实现传感器信号的重构,可以满足线控转向系统的容错控制要求。     

汽车操纵稳定性的客观定量评价指标

通过对汽车操纵稳定性的理论分析 ,提出了汽车操纵稳定性的客观定量评价指标 ;利用吉林工业大学的开发型驾驶模拟器 (ADSL驾驶模拟器 )验证了评价指标与驾驶员主观评价的相关性 ,相关系数达到 0 99以上。结果表明 ,本文提出的客观定量评价指标是合理、可信的。