人—车闭环操纵稳定性综合评价及其虚拟样机实现

针对人—车闭环操纵稳定性综合评价方法中采取指标权重为1的主观赋值法易造成评价不合理,提出一种人—车闭环操纵稳定性综合评价指标权重确定方法。引入各单项指标之间的序关系,很好地体现出各指标之间的关联,完善整个评价体系。在此基础上,介绍虚拟样机技术评价人—车闭环操纵稳定性的一般流程,探索人—车闭环操纵稳定性综合评价理论在虚拟样机ADAMS上的实现,对某车的操纵稳定性进行评价,初步实现综合评价方法在工程中的应用。研究路面附着状况和驾驶员反应对综合评价指标的影响,分析在土路和沥青路面两种附着条件下各单项指标和综合评价指标随车速的变化规律,找出具有较好操纵稳定性的适宜车速区间。结果表明该评价方法合理、有效、易于计算且具有一定的推广性,能直观地反映汽车的操纵稳定性,可为车辆操纵稳定性评价分析和设计提供参考,也是汽车安全行驶的一种指导方法。     

基于遗传算法的驾驶员-汽车闭环系统行驶方向稳定性研究

在驾驶员-汽车闭环系统操纵动力学模型基础上,将驾驶员模型参数变化范围用区间数表示,用遗传算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:本文方法可以应用于“使车适合于人”的汽车操纵动力学设计。     

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。     

线控转向驾驶员模型反馈系数优化

线控转向系统可以根据车况灵活改变角传动比以提高汽车的操纵稳定性。基于单点预描最优曲率模型,利用车辆转向时的Ackerman几何关系和转向时的稳态横摆角速度与车辆实际横摆角速度之差和理想侧向加速度与车辆实际侧向加速度之差对车辆转向盘转角进行补偿,建立驾驶员转向模型。在建立整车动力学模型和驾驶员模型的基础上,从人--车闭环系统角度出发,采用汽车操纵稳定性综合评价体系中的轨迹跟踪误差总方差、方向误差总方差、车辆侧向加速度总方差、转向盘忙碌程度总方差和侧向力系数总方差所构成的综合评价指标为适应度目标函数与具有全局优化能力的粒子群优化算法相结合对参数进行优化,并将其与参数优化前结果进行对比。试验结果证明了粒子群优化算法的有效性,该算法能够改善操纵稳定性,使优化后的结果能更精确地控制车辆跟随预定的路径。     

汽车稳定性多控制工况设计及其切换机制研究

从人、车与路闭环系统快速实现驾驶员操纵意图角度出发,在现有汽车稳定性控制系统多采用车辆2自由度参考模型的基础上引入驾驶员施加的转向盘转动角速度参数,更为全面地描述驾驶员转向的急迫程度和车辆转向运动趋势,进而考虑当前时刻及前一状态车辆不足或过度转向趋势,针对车辆不足转向、过度转向和反向转向等典型行驶工况设计出16种单轮优选控制工况和16种多轮优选控制工况及其切换机制,实施冬夏季的实车场地试验测试。场地试验表明,提出的多控制工况及切换机制在保障车辆稳定性的前提下,提高了汽车稳定性控制系统对驾驶员行驶意图改变时车辆的快速响应性能。     

角输入模型下汽车运动稳定性分析

在建立的汽车开环系统和驾驶员 -汽车闭环系统角输入模型的基础上 ,研究了汽车的运动稳定性 ,定量地揭示和比较了汽车开环系统和驾驶员 -汽车闭环系统运动稳定性的内在规律性和相互关系。实例表明 ,利用系统的运动稳定性分析方法 ,可以指导汽车设计 ,从而改善汽车的操纵稳定性能     

驾驶员影响汽车侧翻稳定性机理分析与控制

针对驾驶员引起的汽车侧翻问题,分析驾驶员因素影响汽车侧翻稳定性的机理,提出融合驾驶员的人-车闭环系统差动制动防侧翻控制策略。考虑驾驶员感知、决策及执行参数的影响,建立驾驶员侧倾反应动力学模型;以某SUV为对象,分析驾驶员侧倾反应模型主要参数影响汽车侧翻稳定性的规律,包括驾驶经验参数、神经系统延迟时间及肌肉系统延迟时间;融合驾驶员及电控液压制动系统动力学特征设计PID差动制动防侧翻控制策略;选取典型汽车侧翻工况进行实例验证,结果表明驾驶员经验参数和神经系统延迟时间对汽车侧翻稳定性影响显著;提出的融合驾驶员的人-车闭环系统差动制动防侧翻控制策略既可弥补驾驶经验不足又可克服驾驶员生理及心理限制的限制,有效提高汽车防侧翻能力。     

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     

具有随机道路输入的驾驶员-汽车闭环系统的操纵安全性评价

进行了具有平稳随机道路输入的驾驶员－汽车闭环系统的响应分析与操作安全性评价,该算法不仅为精确算法,而且可以缩短评价周期,并且减少实车试验带来的巨大经济负担。在此基础上,研究了学变随机道路输入的驾驶员－汽车闭环系统的响应分析与操纵安全性评价,该项研究涉及汽车速度随时间慢变的情况,因此能够更好地评价汽车真实的行驶过程。     

基于逆问题求解的汽车操纵性能分析

采用人-车-路闭环系统操纵性能的客观评价方法，通过优化评价指标得到了双移线道路输入时驾驶员最优的预瞄时间和跟随阶数。针对原始的和经过优化的两个闭环系统，利用径向基函数神经网络建立了汽车侧向位移和其他响应之间的映射关系。将待跟踪路径输入两个训练好的神经网络，反解出汽车其他的响应，可以方便地比较两个闭环系统跟踪同一条路径时的操纵性能。仿真结果表明：这种方法能够避免由于闭环系统参数变化而跟踪不同行驶路径进而对汽车操纵性能的比较产生的不利影响；基于径向基网络的逆问题求解方法是可行的，并且具有求解精度高、运算速度快及抗干扰能力强等优点。     

车辆操纵稳定性评价方法及其在车辆基本结构参数设计中的应用

介绍了车辆操纵稳定性的客观评价方法,讨论了显著影响汽车操纵稳定性的结构参数。这些基本参数包括整车质量、质心位置、前后轮侧偏刚度、后轴侧倾转向系数以及转向系刚度和传动比等。同时介绍了通过仿真分析,在ADAMS等多体仿真环境下根据汽车稳定性来优化基本结构参数,从而提高汽车的操纵稳定性。     

驾驶员—汽车系统操纵性能模拟器试验评价研究

通过对驾驶员－汽车闭环系统操纵性的理论分析和闭环仿真,研究并提出了闭环系统操纵性能模拟器试验评价方法和指标;利用吉林大学的开发型驾驶模拟器（ADSL驾驶模拟器）验证了综合评价指标与驾驶员主观评价的相关性,相关系数达到0．9956,结果表明,提出的模拟器试验评价指标是合理和可靠的。     

人—车—路闭环系统操纵稳定性的模糊评价及其仿真

在人－车－路闭环操纵稳定性评价指标中引入内含“人的思维模糊性”的数量化方法。首先引入主观因素——驾驶员对有效视程的模糊认识,随后进行客观的分析与推理,最后给出了由于驾驶员对视距的模糊估计而导致的对操纵稳定性评价的分布区间及评价指标可能性分布的显表达式。在理论分析的基础上,进行了仿真与优化试验分析,仿真与优化试验的结果表明,对有效视程“较大”的置信度大时,侧向位移响应的模糊分布区间上下确界明显,且上下确界对预期轨迹的跟随性都较好。当置信度小时,侧向位移响应的模糊分布区间上下确界存在交叉点,上界,即有效视程“大”,对预期轨迹的跟随性好,下界,即有效视程“小”,对预期轨迹的跟随性差。解决了由于驾驶员对有效视程认识上的个体差异而导致的对同一辆车操纵性主客观评价分散性的数学描述问题。     

液压动力转向车辆的蛇行试验与仿真

汽车的操纵稳定性决定了汽车的操控性、行驶安全性和抗外界干扰能力,而转向系统与汽车操纵稳定性关系最为密切。为研究液压动力转向车辆的操纵稳定性,利用Matlab/Simulink建立了液压动力转向系统以及整车三自由度状态方程的仿真模型,在使用试验数据验证仿真模型正确性的基础上,对模型进行了蛇行试验的操纵稳定性仿真,分析了液压动力转向系统的系统结构参数对蛇行试验的影响,仿真结果的分析为动力转向系统的设计和提高车辆操纵稳定性提供了依据。     

汽车S-AKF估计与PID控制的闭环系统仿真

基于Carsim和Simulink设计了基于PID的横摆角速度控制策略,并对控制策略的效果进行了验证;建立了二自由度汽车动力学模型,提出将S-自适应卡尔曼滤波（S-AKF）算法用于汽车横摆角速度和质心侧偏角的估计;将S-AKF估计器与PID控制器相结合,构成完整的估计-控制闭环系统。通过Carsim中的操稳试验对整个系统的性能进行了仿真验证,结果显示,提出的估计-控制体系可在必要工况下实现对汽车的主动干预,提高汽车的路径跟踪能力和稳定性能。     

汽车可变转向比电动助力转向系统原理与仿真

分析了汽车可变转向比电动助力转向系统工作原理及其对汽车中心操纵性能的影响。首先对差动轮系转向机构进行了静力学和运动学分析,然后建立了简化的动力学仿真模型。仿真的结果表明,基于差动轮系机构的电动助力转向系统能提高汽车中心操纵性能。     

基于直接转矩控制的电动汽车稳定性研究

为了解决电动汽车在行驶中不稳定的问题,提出了利用直接转矩控制提高汽车稳定性的方法。首先分析了改善汽车稳定性的原理及直接转矩控制的特点;在此基础上,设计了双电机直转稳定系统;基于Matlab／Simulink搭建了系统的模型。仿真分析的结果证明,采用直接转矩控制方略提高电动汽车稳定性的方法是可行的。