车辆稳定性系统与四轮转向系统集成控制研究

通过ADAMS/Car软件建立了车辆虚拟样机模型,车辆模型具有四轮独立制动和四轮转向的能力。在车辆稳定性系统和四轮转向系统的基础上,基于MATLAB设计了一种分层式集成控制系统,由上层控制器和下层子系统控制器组成。下层子系统控制器包括车辆稳定性控制子系统(以目标横摆角速度为控制目标)和四轮转向控制子系统(以车身质心零侧偏角为控制目标)。上层控制器为基于规则的系统管理控制器,考虑子系统间的相互耦合因素,协调子系统间的工作关系。理论分析和仿真结果表明,构建的分层式集成控制系统是一个行之有效的综合仿真和优化控制的系统,其性能优于单独控制和叠加控制,使车辆的操纵稳定性和安全性得到显著提高,所得结果为集成控制在车辆工程中的实际应用提供了参考。     

控制器参数对四轮转向和汽车稳定性控制的影响

基于虚拟样机技术,针对四轮转向和车辆稳定性控制系统,通过协同仿真比较了车辆虚拟模型在不同的控制器参数对整车系统操纵稳定性能的影响。     

新能源汽车主动四轮转向稳定性控制技术

针对无法在不同环境下改变控制规则，导致对汽车控制时获得的横摆角速度、质心侧偏角、车轮转角与理想模型偏差大，车身侧倾角大，存在控制性能差的问题，提出新能源汽车主动四轮转向系统稳定性控制方法。构建了汽车横向动力学模型、垂直运动模型、运动状态方程以及路面输入模型，设计了自适应模糊控制器，将可调因子引入自适应模糊控制器中，使控制器可以适用于不同环境，完成新能源汽车主动四轮转向系统的稳定性控制。实验结果表明，所提方法应用后，可实现汽车主动四轮转向系统稳定性控制。     

四轮转向车辆稳定性控制器优化设计

基于横摆角速度跟踪控制理论设计了四轮转向车辆稳定性控制器,实现了各速度下控制器的优化及其硬件在环仿真。结果表明控制器在高速段能改善汽车的动力学性能。与传统的前轮转向车辆相比具有优越的操纵稳定性。     

汽车四轮转向运动的稳定性分析

建立了汽车四轮转向非线性运动模型。首次运用现代非线性动力学运动稳定性理论,分析了汽车的转向稳定性及其限制条件,并给出了描述汽车四轮转向稳定性的数值结果。     

车辆后轮转向系统控制策略研究与测试

后轮转向系统通过主动改变车辆后轮转角,改变车辆的转弯半径,提升车辆低速行驶工况下的敏捷性以及高速行驶工况下稳定性。针对主动后轮转向系统控制策略展开研究,分析了不同工况下车辆对后轮转向的控制需求,以提升驾驶体验为目标,提出采用模型控制与逻辑门限控制相结合的后轮转向控制策略。最后通过实车对比测试,验证车辆在起步制动工况,低速蛇形工况以及高速紧急避障三种典型工况下,后轮转向系统对整车性能提升。     

四轮转向车辆稳定性控制器优化设计

基于横摆角速度跟踪控制理论设计了四轮转向车辆稳定性控制器,实现了各速度下控制器的优化及其硬件在环仿真.结果表明控制器在高速段能改善汽车的动力学性能.与传统的前轮转向车辆相比具有优越的操纵稳定性.     

四轮独立转向汽车高速行驶时操纵稳定性的研究

简要分析了四轮转向（4WS）汽车在高速行驶时的操纵稳定性，指出其在高速变换车道行驶时存在的一些问题，介绍了前后轮转角比是车速函数的控制方法，阐述了四轮独立转向（4WS）汽车在高速变换车道行驶的优点。     

基于降阶观测器的四轮转向车辆随动操纵瞬态稳定性分析

对复杂的四轮转向车辆控制系统数学模型进行分析，考虑在实际车辆中质心侧偏角等量难以直接测量，提出一种基于降阶观测器的四轮转向车辆随动操纵最优控制策略，以车辆转向时的质心侧偏角和横摆角速度等为被控制量，应用最优控制理论设计反馈控制系统进行高速行驶下的瞬态操纵动态仿真，结果表明，基于降阶观测器的系统状态向量能很好地跟踪驾驶员发出的操纵指令，车辆瞬态操纵稳定性和安全性得到有效提高。     

基于降阶观测器的四轮转向车辆扰动操纵稳定性控制

考虑在实际中车辆受到不确定情形的外扰及车辆质心侧偏角和侧倾角难以直接测量,建立四轮转向(Four-wheel steering , 4WS)车辆控制系统数学模型,提出一种基于降阶观测器的前轮和四轮转向车辆扰动操纵控制策略,应用最优控制理论设计反馈控制系统,进行高速动态仿真。结果表明该降阶观测器跟踪性能良好、速度快且估计误差小;系统具有良好的动态特性和鲁棒性,4WS车辆更能有效地提高车辆扰动操纵稳定性和安全性。     

轮式工程车辆转向系统控制研究

转向系统是工程机械的重要组成部分,全液压转向系统可使工程车辆实现直线行驶、双轮转向、全轮转向、斜行、横行和原地转向。根据其工作原理推导出了该控制系统的动态响应数学模型。为提高控制系统性能,引入模糊PID控制算法,并在Simulink环境中对数学模型进行模拟仿真,对比分析了常规PID控制和自适应模糊PID控制对系统动态性能的影响,证明模糊PID控制能很好地提高转向系统的动态响应性能。     

四轮转向的控制方法的发展

从控制原理出发,系统地评述了车辆四轮转向系统控制方法的发展,以此为基础指出四轮转向系统的研究必须以闭合环综合评价为出发点,并与其它主动安全技术相结合才能真正走向实用阶段。     

煤矿搬运锚杆车辆四轮独立转向系统研究

针对煤矿井下车辆作业空间狭小、照明条件受限、驾驶员视野差的缺陷,提出四轮独立转向系统,可以大大提高煤矿车辆的机动性、安全性。通过分析转向系统的动力学和运动学特性,设计了四轮转向系统的液压原理图,通过仿真软件对转向系统进行仿真分析并进行工业性试验。试验结果表明:用于井下煤矿锚杆车辆的四轮独立液压系统的转向特性能够满足实际需求,提高了井下车辆转向的稳定性及灵活性,该液压转向系统达到了预期效果。     

四轮转向车辆的操纵稳定性分析

针对四轮转向(4WS)车辆的操纵稳定性问题,以线性二自由度车辆模型为基础,从时域和频域两个角度分析了如何通过控制后轮转角相位与角度来提高4WS车辆的低速机动性和高速稳定性。用0.4g的侧向加速度来界定四轮转向系统的有效工作区域,推导出后轮转角的合理范围。对比分析了两种典型控制算法的稳态特性和瞬态特性,稳态特性不依控制算法的改变而改变,控制算法二则明显提高了4WS车辆的瞬态响应品质。研究结果为4WS系统的开发提供了理论依据。     

两轮自平衡机器人转向稳定性优化研究

由于两轮自平衡机器人具有占地小、可零半径转弯等特点,该类机器人被广泛用于个人交通工具和机器人移动平台。当两轮自平衡机器人快速转向时,由于重心较高,机器人受离心力影响容易侧向倾覆。针对两轮自平衡机器人转向稳定性进行了分析,在此基础上为传统两轮自平衡机器人增加了摇摆自由度。利用摇摆自由度,机器人可以在转向时主动配置重心位置,进而提高了机器人转向稳定性和安全性。在建立机器人动力学模型基础上,设计了摆动自由度控制器,并通过实验验证了可行性而有效性。     

汽车四轮转向与两轮转向的瞬态响应比较

建立四轮转向汽车的运动模型,分析比较汽车四轮转向与两轮转向的瞬态响应,并进行计算机模拟。结果表明四轮转向汽车的操纵稳定性优于两轮转向汽车。     

转向轮独立驱动的车辆转向系研究

分析了传统转向梯形机构存在的原理误差,给出了转向轮独立驱动的车辆转向系的设计思想和系统架构,使其对于车辆的运行经济性和行驶安全性将起到一定的积极作用。     

基于FlexRay总线线控转向稳定性研究

线控转向装置取消了转向盘和车轮的机械连接,是未来汽车转向的发展趋势.该文采用魔术轮胎的非线性整车动力学模型,研究了车速、路面附着系数以及前轮转向对汽车稳定性的影响;在此基础上,提出了基于横摆角速度和侧向加速度联合控制的控制策略,提高了汽车的稳定性;建立了基于FlexRay通信的线控转向系统,并建立了dSPACE硬件在环...     

车辆转向的稳定性非线性分析方法

根据协同学和非线性动力学原理,通过对车辆－轮胎系统非线性模型的分析,利用轮胎魔术公式的逐点一阶Taylor展开式,建立车辆转向系统势能函数方程。通过对势能函数曲面的分析,发现车辆转向系统的稳定区域是由车身侧偏角和横摆角速度确定的极限环,并揭示出车辆转向失稳的机理。最后,利用李亚普诺夫函数对势能函数方程进行能量变化趋势验证,进而证实所建立转向系统势能函数方程的有效性和正确性。