汽车防抱死系统与主动悬架联合控制研究

提出了一种汽车防抱死系统与主动悬架联合控制策略。将采用光滑滑模控制的防抱死系统同采用反向递推控制的主动悬架相结合,在车辆制动时,主动悬架调节作用在车轮上的垂直载荷,使车轮的垂直载荷在车轮滑移率达到最优时也相应增加,从而获得最大的制动力。在MATLAB/Simulink仿真环境下,建立了仿真模型并进行了车辆制动模拟试验。试验结果表明,采用联合控制的车辆,在保证车辆制动稳定性的同时能够获得最大的地面制动力,从而显著提高了车辆的制动效能。     

动态预测车辆LTR的侧向稳定性滑模控制研究

为提高车辆在转向过程中的侧向稳定性,以车辆行驶过程中的横向载荷转移率作为控制目标,建立基于横向载荷转移率的车辆侧向稳定性动态预测方法,提出滑模变结构控制器结合差动制动控制原理实时调控各车轮制动力的方法,改善车辆在行驶过程中的转向性能及制动性能。采用CarSim-Matlab/Simulink进行联合仿真以验证该方法的有效性,验证过程选取Fish-Hook和角阶跃两种工况进行测试分析,结果表明,所搭建的预测及控制算法能有效预测到车辆的侧向运动状态并改善车辆的侧向稳定性。     

重型车辆防侧翻控制研究

针对重型车辆极限工况下易侧翻问题,建立重型车辆三自由度模型,并利用Trucksim建立被控重型车辆模型,以横摆角速度跟踪误差定义积分形式的切换函数,设计一种基于差动制动的模糊滑模控制器。当横向载荷转移率(LTR)超过侧翻因子时,模糊滑模控制求解出车辆所需的目标横摆力矩,根据制动轮选取逻辑对车轮差动制动。通过Trucksim和Simulink对重型车辆防侧翻控制器进行联合仿真,结果表明该控制器提高了车辆在行驶过程中抗侧翻能力,保证了车辆良好的操纵稳定性和路径跟踪能力。     

改进型ABS对汽车侧向稳定性的影响

汽车转弯制动时,由于左右车轮载荷的变化,经常导致车辆过多转向而丧失方向稳定性,可以通过改进汽车上普遍采用的ABS制动防抱死系统的控制策略来保持车辆在转向制动时的侧向稳定性。通过对传统ABS系统和改进型ABS的详细比较,说明了可在传统的ABS系统的基础上,通过修改控制策略中弯道内、外侧车轮的目标滑移率来实现汽车横向稳定性的控制,使ABS部分代替ESP的作用。     

基于差动制动的防侧翻车辆动力学控制研究

防侧翻车辆动力学控制是将传统的车辆动力学控制与车辆的防侧翻控制相结合的现代车辆主动安全技术。本文通过对汽车差动制动的力学特性的分析,介绍了基于差动制动的防侧翻车辆动力学控制。讨论了防侧翻车辆动力学控制的控制原理和相应的控制方案,比较了两种车辆动力学控制的仿真结果,为利用差动制动控制改善车辆的操纵稳定性提供了动力学基础。     

纯电动汽车车身稳定控制器多目标优化研究

针对纯电动汽车稳定性和制动能量回收问题,对车辆制动能量回收系统以及车身稳定性能做了研究。提出了采用带精英策略的非支配排序遗传算法对车身稳定控制器进行了多目标优化,建立了车辆二自由度模型,得出了理想质心侧偏角和理想横摆角速度,再利用传感器得到了实际质心侧偏角;分析了制动时的各个约束条件,包括ECE制动法规约束、制动舒适性约束以及电机扭矩约束,并以车身稳定性和制动能量回收效率为优化目标,得出了不同路况下、不同转向输入角下的最优解;利用Car Sim和Matlab/SIMULINK建立了虚拟仿真平台,将得到的最优解代入到了仿真中。仿真结果表明:优化后的制动力不但使该车型的制动稳定性得到了提高,而且制动能量回收效率也得到了提升。     

转向制动联合的线控转向汽车防侧翻控制研究

针对线控转向汽车有发生侧翻危险,不能同时兼顾防侧翻控制与路径保持控制的问题,本文提出了一种基于线控转向系统的主动转向和差动制动的联合防侧翻控制策略。根据车身横向载荷转移率LTR的值判断发生侧翻危险的程度,计算出主动转向和差动制动作用的权值大小,从而得到附加前轮转角和制动力矩的大小。利用dSPACE硬件在环实验对控制策略进行了验证,实验结果表明这里提出的联合控制方法,能够使车辆在保持侧向稳定性的同时,较好地保持行车路径。     

某电动客车电池布局对制动性能的影响分析

准确获取制动力分配系数范围是分析车辆制动性能的关键。主要研究某电动客车的电池布局对车辆制动性能的影响。基于车辆质心位置及制动力分配理论,根据制动法规规定的制动力分配系数范围,对某电动客车的制动性能进行了分析;根据建立的电池位置模型,探讨了不同电池布置位置对车辆空载和满载制动力分配系数的影响,并对比分析了新方案与原方案不同附着路面的车辆空载和满载时的制动性能。结果表明:电池质心位置至后轴距离为2.215m时,车辆的制动力分配系数取得最大值,此时车辆空载制动距离较原方案减小幅度可达3.8%,且车辆在低附着路面的制动距离减小更为明显。研究结果可为电动车电池布局提供一定的理论依据。     

基于区间数的履带车辆制动方案模糊综合评价

针对履带车辆制动方案形式和结构多样,难以进行定量分析和有效评价的问题,提出基于区间数的履带车辆制动方案模糊综合评价方法。提出了履带车辆制动方案评价指标层次,根据区间数判断矩阵的概念得出权重向量,应用不同的指数型隶属度函数确定各指标的隶属度矩阵,最后综合得出各方案的最终分数,并据此得出最优方案。实例计算表明该方法具有实用性,为科学研究和实际应用提供了理论依据。     

车用飞轮储能装置再生制动试验台研究

针对电动汽车制动能量的回收与再利用现状,提出一种将飞轮储能装置耦合于车辆传动系统的混合动力方案,阐述了车辆运行过程中飞轮储能装置的3种工作模式:制动能量回收模式、存储能量输出模式及回收能量保持模式。设计了车用飞轮储能装置再生制动试验台及能量回收试验系统,确定以能量回收率作为指标分析和评价飞轮储能装置的能量回收效果。惯性飞轮加速至不同旋转速度时所具有的旋转动能模拟车辆以不同速度制动时的能量,完成了多目标车速下的能量回收试验,结果表明,受传动比制约,储能飞轮进行能量回收存储时存在能量平衡点,能量回收率平均值为25.28%,所开发的试验台从体系结构到控制方案都能够很好地满足制动能量回收系统的控制需求。     

基于Matlab的电动汽车ABS仿真分析

随着电动汽车产业的发展,电动汽车保有量迅速增加,电动汽车的行驶安全变得越来越重要。以电动汽车制动系统为研究对象,分析了传统制动系统和装有防抱死制动系统(ABS)车辆制动时参数的变化规律,建立了制动系统的数学模型,利用Simulink对传统制动系统进行了仿真,同时对釆用PID控制策略的防抱死制动系统进行了仿真分析。通过仿真得到了制动时车速、轮速、滑移率、制动距离随时间的变化曲线,通过对比发现装有ABS的制动系统在紧急制动时可以有效縮短制动距离,提高汽车制动过程中的操纵稳定性。     

探究不同工况下涡轮增压器轴向载荷的变化

本文通过台架试验,利用理论数值计算的方式,分析了不同工况条件下涡轮增压器轴向载荷的变化规律,用以验证实际车辆运行中增压器轴向载荷对止推轴承的影响,试验还对排气制动工况下涡轮增压器轴向载荷的变化进行了对比。     

车辆弯道制动防抱死系统仿真

基于Matlab/Simulink仿真技术,充分考虑车辆弯道制动时因为纵向和侧向加速度的存在而引起轮胎所受垂直载荷的变化,建立了汽车弯道行驶的八自由度整车动力学仿真模型,嵌入了ABS控制逻辑模型。对弯道制动工况下的车速、横摆角速度、转弯半径以及车轮滑移率的变化进行了仿真计算,结果表明该模型可以全面准确的模拟车辆在弯道制动时的运动状况,为开发和改进ABS系统提供了很好的参考依据。     

线控制动车辆弯道制动力优化分配控制策略

针对具备线控制动系统的车辆弯道制动工况下容易失稳的问题,提出了一种制动力优化分配控制策略,提升了车辆的操纵稳定性。总体采用分层控制的结构,上层运动控制器以理想二自由度车辆模型为参考模型,设计了基于横摆角速度和质心侧偏角联合控制的滑模控制器,用于计算所需的附加横摆力矩;同时通过制动踏板特性来识别驾驶员制动意图从而得出总制动力;下层制动力分配器以轮胎利用率为目标函数,通过序列二次规划法在约束条件范围内优化求解出各车轮所需的制动力。利用MATLAB/Simulink与Carsim进行联合仿真,并与传统的制动力比例分配策略在不同弯道制动工况下进行对比验证。结果表明:提出的制动力优化分配策略在转弯紧急制动工况下不仅能保证驾驶员的期望减速度,同时有效地提升了汽车的横向稳定性。     

基于AMESim的气压式车用主动辅助制动能量回收系统研究

提出一种气压式能量回收方案,基于多学科领域复杂系统建模仿真平台AMESim软件,建立气压式车用制动能量回收系统的仿真模型。针对车辆下坡和超速情况,通过分析系统工作过程中车速变化及系统储气罐中气压变化来研究系统的可行性及其能量回收效率。仿真结果表明:在车辆下长坡时,系统可以有效降低车速的增长幅度,一方面减小制动的频率,另一方面使得原本因制动损失的运动能量得以回收再利用,符合节能环保要求;车辆在高速公路超速时,系统可以有效降低车速,其主动辅助制动效果可以提高车辆行驶安全性。     

某城轨车辆压力传感器压力漂移分析及改进

压力传感器是城轨车辆制动系统的核心部件,其在城轨车辆运行过程中监测一系列重要的压力指标,以进行制动计算和车辆监控。压力漂移会对系统逻辑判断造成不良影响,进而造成制动故障,危及车辆安全。文章对压力传感器的压力漂移原因进行探究,并提出相应的改进方案,使制动故障得到有效改善。     

多轴机床双摆铣头力矩电机制动分析

提出力矩电机常见制动方式及优缺点,分析了利用液压方式对多轴机床双摆铣头力矩电机的制动原理,利用Pro/E软件对提出的制动方案进行了三维结构设计;通过理论计算得出施加载荷的大小,并使用有限元分析软件AnsysWorkbench对黄铜制动套进行了仿真分析,得出黄铜制动套的应力、应变变形图,由应力、应变变形图观察到最大变形的区域位置及其应力、应变大小,以此进行可用性分析,为多轴机床双摆铣头力矩电机的液压制动方法的实际应用提供了理论依据。     

基于车辆稳定性的轮胎力优化分配研究

针对电动汽车的高速行驶稳定性问题,对四轮独立制动/驱动、四轮独立转向电动汽车进行了研究。提出了一种轮胎力优化分配控制算法,提高极限工况下车辆稳定性。首先,根据驾驶员的转向、制动/驱动输入,基于理想二自由度车辆模型算出横摆角速度、质心侧偏角的目标值,然后比较目标值与车辆实际值得出偏差,再根据目标值与实际值的偏差采用滑模控制计算出了所需的总横摆力矩、侧向力、纵向力。最后基于八自由度车辆模型,通过最优分配控制算法,计算出了每个车轮上需要施加的纵向力与侧向力。利用Matlab/Sinmulink与车辆动力学软件CarSim联合仿真验证了基于车辆稳定性的轮胎力优化分配效果。仿真结果表明,提出的轮胎力优化分配算法在高速急转向工况下能够使车辆保持理想的横摆角速度和质心侧偏角,提高了极限工况下车辆稳定性。     

基于ABS的车辆弯道稳定性控制仿真研究

车辆在低附着弯道路面上制动是一种非常危险的工况.本文从车辆在低附着弯道路面上制动整车受力的角度出发,分析了车辆弯道制动时ABS控制的不足,提出了车辆ABS与横摆力矩控制协调控制的制动力控制策略.利用模糊控制原理设计了横摆力矩控制器,在制动车辆ABS的基础上,通过对车辆的横摆力矩控制和车轮滑移率的调节,实现了制动过程中对附加横摆力矩的动态调整,从而可以在不增加硬件成本的条件下实现车辆在低附着弯道路面上制动的稳定控制.最后进行仿真试验验证了该控制方法的有效性.     

重型车辆制动性能的研究

建立了车辆受力的数学模型,液力缓速器的辅助制动、行驶阻力以及行车制动的子模型。利用Matlab/Simulink组建了重型车辆制动性能的仿真模型,其仿真包括重型车辆在平路和下长坡时分别利用液力缓速器以及液力缓速器与发动机联合作用下车辆从运行到停止的制动距离,制动速度和制动时间的变化,从而证明了重型车辆在液力缓速器与发动机联合作用下的制动效果更好。