基于AMESim／Simulink的磁流变半主动悬架系统性能仿真

对车辆磁流变半主动悬架系统进行了高效且简单的AMESim建模,以经典模糊控制理论为基础在Simulink中建立其控制模块,并进行联合仿真。结果表明,所建的模型正确,控制模块有效实现了对磁流变半主动悬架系统的控制,同时也表明,基于磁流变半主动悬架系统的车辆具有更好的行驶平顺性。     

基于AMESim/Simulink联合仿真的电动辅助转向系统的建模与仿真

文章综合考虑EPS系统需要功用及其影响要素,设计车辆EPS系统的动力学模型,并设计适当的辅助特性曲线和控制算法,即以保证最合适的转向盘“路感”,最后借助AMESim/Simulink的联合模拟验证了EPS系统模型的动态应用性能,结果显示,该文所设计的EPS系统能切实有效且安定地使提升传统式转向系统的轻便性。     

基于串级MPC和EPS的集成驾驶员转向车道线保持

针对电动助力转向( EPS)作为转向执行机构的车道线保持的控制系统设计及保留驾驶员对车辆操控问题,提出基于串级模型预测控制( MPC)和EPS集成驾驶员转向的车道线保持系统. 在车道线识别视觉系统空间,建立车道线保持状态空间模型,设计基于MPC的车道线保持控制器( LMPC) . 建立EPS状态空间模型,设计基于MPC的EPS车辆前轮转角控制器( EMPC) . LMPC与EMPC经逆转向机构模型组成串级控制结构. 分析驾驶员转向对车道线保持控制的影响,进而通过保留驾驶员对车辆控制来提高处理紧急事件的能力. 仿真结果表明:在不同车速和不同曲率道路下,该控制策略均能快速消除横向位置偏差和航向角偏差,保证车辆沿着车道线行驶,具有较好的适应性和鲁棒性. 驾驶员转向可以改善车道线保持和提高车辆主动安全性.     

电控液压助力转向系统与主动悬架的集成控制

建立了整车主动悬架和电控液压助力转向系统的动力学模型,分析了接受PID控制的双闭环电控液压助力转向系统输出的转向助力矩,通过车身姿态参数动态调整悬架作动器作用力的大小,实现悬架和转向的集成控制.相对于传统的悬架和转向系统,引入预测控制理论,并建立了预测控制器,既保证了车辆操纵轻便性,又显著提高了整车操纵稳定型、安全性和行驶平顺行等整车综合性能.     

基于联合仿真的半主动悬架车辆平顺性

为减少车辆悬架系统开发周期和成本,利用SIMPACK软件建立了车辆1／4悬架多体动力学模型,基于天棚控制策略设计了半主动悬架控制器,并通过MATLAB／SIMULINK编写了控制算法对其进行联合仿真．将采用半主动悬架系统得到的仿真结果与采用被动悬架系统得到的仿真结果进行了对比,车身垂直加速度均方根值减少了30．2％．结果表明,基于天棚控制的半主动悬架可以有效衰减车身的振动,改善车辆的行驶平顺性,从而为车辆动力学系统的仿真分析提供了一种有效方法．     

提高车辆转向稳定性的车身主动侧倾控制研究

车辆高速转向时，车身向弯道外侧倾斜，严重时会导致侧翻事故.针对此问题，开展了提高车辆转向稳定性的车身主动侧倾控制研究.首先建立了考虑横摆和侧倾运动的六自由度车辆动力学模型；然后确定了车辆在转向运动时的期望侧倾角，并以此为控制目标设计主动侧倾控制器，使车身实际侧倾角逼近期望侧倾角.在不同行驶工况下，仿真研究了车身侧倾角、乘员感知加速度和横向载荷转移率，并考察了实现主动侧倾控制所需的主动悬架功耗和由主动侧倾引起的悬架动挠度变化.研究结果表明：主动侧倾控制能实现车辆转向时实际侧倾角迅速逼近期望侧倾角，且在复杂行驶工况下依然能使车辆具有良好的行驶稳定性；主动侧倾控制减小了悬架的动挠度峰值，使乘员感知侧向加速度和横向载荷转移率都能快速接近零值，且实现主动侧倾的主动悬架功耗较小，保证了车辆的经济性能.     

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。     

主动悬架耗散控制系统仿真与分析

建立主动悬架半车四自由度模型,应用耗散系统理论设计了主动悬架严格(Q,S,R)-耗散状态反馈控制器,使用Matlab/Simulink对系统模型进行仿真,使用时域和频域方法分析了车身垂直加速度、俯仰角加速度、悬架动行程和轮胎动位移4项指标,与被动悬架做了对比分析.仿真结果表明,使用严格耗散控制器的主动悬架在改善车辆乘坐舒适性和行驶平顺性方面效果明显.     

基于ADAMS的主动悬架控制研究

为了减少车辆控制系统的研发成本,近年来虚拟仿真技术在车辆控制系统的开发研究中得到了广泛的应用.以某皮卡车为研究对象,运用ADAMS/view软件建立了包括前后悬架、轮胎、车身、转向系和人-椅系统等在内的整车多刚体动力学模型,并对建模中的若干关键问题进行了详细的论述.利用ADAMS/view中的控制工具箱设计了基于PID控制策略的主动悬架控制系统,对其进行闭环系统仿真,通过不断修正控制参数直至得到满意的控制效果.将采用主动悬架系统得到的仿真结果与采用被动悬架系统得到的仿真结果进行了性能对比,结果表明，主动悬架系统有效地改善了车辆的行驶性能.     

基于整车横向动力学的汽车EPS仿真研究

结合EPS结构特点和整车横向动力学特性,在Matlab／Simulink环境下构建集成EPS系统模型、UniTire轮胎模型以及三自由度整车模型的集成仿真模型。在此基础上分析EPS系统无助力控制及有、无PID控制的仿真效果,结果表明集成仿真模型具有较好的动态模拟特性,PID控制能够满足控制需求并具有较好的稳定性。     

油门踏板安全辅助系统开发

利用AMESim软件建立了油门踏板模型和15自由度整车动力学模型。分析了初学驾驶员行为意识,应用逻辑门限值控制算法识别油门踏板误操作,正确判定后启动集成模糊-PID控制算法的防抱死制动系统(Anti-locked braking system,ABS)的安全辅助系统,保证了车辆的主动安全性。利用Matlab/Simulink和AMESim软件建立了联合仿真平台,对控制算法进行了验证。结果表明:该控制系统具有很好的实时性,能够满足实际的应用要求,提高了汽车行驶的安全性能。     

汽车电动助力转向系统转向盘转矩直接控制策略

为改善汽车转向轻便性和路感的问题,设计了以转向盘转矩为控制目标的电动助力转向系统。在分析电动助力转向系统数学模型的基础上,建立了基于Simulink的电动助力转向系统仿真模型。仿真结果表明,所设计的电动助力转向系统,在改善转向轻便性和路感问题的同时,控制性能不受系统参数变化的影响,具有稳定的转向盘转矩特性。     

电动助力转向系统转矩控制策略

对电动助力转向控制系统的综合控制策略进行了理论分析,依据控制时机选择控制模式来确定目标转矩,从而实现转向控制.为改善汽车转向轻便性和路感,设计了在无角度传感器的情况下以转向盘转矩为控制目标的电动助力转向系统.在分析电动助力转向系统数学模型的基础上,建立了基于Simulink的电动助力转向系统仿真模型,进行了仿真分析.仿真结果表明:所设计的电动助力转向系统,在改善转向轻便性和路感的同时,控制性能不受系统参数变化的影响,具有稳定的转向盘转矩特性;目标转矩的控制采用PID调节器,应用力矩传感器检测转矩和电机作用转矩来估算转向盘角度,不同的转向盘角度采用不同的助力比,更符合驾驶员的驾驶习惯,使转矩调节更平稳.     

基于BP神经网络的车道保持控制系统

利用机械动力学仿真软件ADAMS/CAR建立了主要包括用于进行自主控制的转向系统及可输出状态变量车身模型的整车动力学模型,在MATLAB/Simulink环境下设计了基于BP神经网络PID的车道保持控制系统。通过输入输出接口实现了整车模型与Matlab的通信。利用建立的Matlab控制模块和ADAMS机械系统动力学模型实现了车道保持控制的联合仿真。仿真结果表明,所设计的车道保持控制系统能较好地实现在危险状态下的车道保持自主控制,且控制过程平稳。     

轮毂马达液驱系统控制与仿真

通过加入一套由泵和马达等组成的轮毂马达液压驱动系统,将传统重型车辆改为液驱混合动力车辆,使其在坏路况下可使其前轮同时参与驱动。分析了该系统的结构原理与工作模式,研究并建立了动力学理论方程,并在Matlab/Simulink和AMESim软件中分别建立其机械动力系统和液压系统模型,重点提出了该液驱系统的控制策略,进行了车辆的牵引力及爬坡性能仿真。结果表明:加入轮毂马达液驱系统后,车辆的牵引力和爬坡度明显提高,整车通过性得到改善;同时,该系统结构简单,整车改造成本低,具有很好的应用前景。     

基于AMESim／Simulink的CNG发动机燃料喷射闭环控制研究

利用AMES im软件提供的平均值发动机模型和一些发动机专用模块库建立虚拟发动机,同时利用AMES im和M atlab/S imu link接口模块成功地将两种软件的各自特点结合其来,在S imu link中完成了整个控制系统建模,并对应用氧传感器信号的CNG发动机闭环控制进行了联合仿真。仿真结果表明:通过在S imu link中建立的ECU对AMES im中的虚拟发动机进行控制,实现了在稳态工况下将空燃比控制在理论空燃比附近一个小范围内;利用AMES im和S imu link联合仿真能够实现物理模型和控制算法的良好结合,使控制算法的研究得到更具意义的结果。     

全时四轮驱动汽车驱动轮牵引力综合控制策略

提出了全时四轮驱动汽车驱动轮牵引力综合控制策略。建立了全时四轮驱动汽车驱动动力学模型,应用MATLAB/Simulink设计了驱动轮牵引力控制软件在环仿真系统,并对四轮驱动越野汽车特种工况进行了软件在环仿真模拟。仿真结果表明:设计的控制策略可有效消除驱动轮过度滑转现象,明显改善车辆在对接路面和单轮在低附着系数路面上的牵引性能。