考虑车身侧倾的四轴车辆操纵稳定性模型研究

为掌握四轴车辆操纵稳定性的基本特性,基于动量定理和动量矩定理,建立了三自由度操纵稳定性模型,该模型考虑了车身侧倾对车辆操纵稳定性的影响,较二自由度模型能够更真实地反映实际的四轴车辆运动情况。通过对所建立的四轴车辆操纵稳定性模型进行前轮转角阶跃输入响应进行仿真,分析了质心高度、质心前后位置、悬架等效侧倾角刚度、车身质量等车辆参数的变化对车辆操纵稳定性的影响,为车辆优化设计提供理论基础。     

基于驾驶员模型的4WS车辆操纵稳定性研究

建立了四轮转向车辆(4WS)的动力学模型,基于单点预瞄的驾驶员数学模型,编写了四轮转向车辆在S型道路和复杂赛车跑道行驶的闭环运动仿真程序,对比例控制策略的四轮转向车辆进行运动学和动力学进行高速动态仿真。仿真结果表明:在高速行驶下的四轮转向车辆操纵稳定性优于前轮转向车辆,系统具有良好的动态特性,更能有效地提高车辆瞬态操纵稳定性和安全性。     

多轴车辆操纵稳定性试验

大型多轴转向车辆的操纵稳定性试验方法尚在探讨阶段,而汽车操纵稳定性试验方法无法适用多轴转向车辆,建立和完善针对大型多轴转向车辆的操纵稳定性试验方法具有重要意义.在现有汽车操纵稳定性试验方法的基础上,针对某六轴转向车辆的操纵稳定性做了探讨性的试验研究,进行了该车的稳态回转试验、蛇形试验和转向轻便性试验,并制定了相应的试验方法,为多轴转向车辆操纵稳定性试验方法的制定奠定了基础.     

双电机后驱车辆操纵稳定性分层混杂模型预测控制

为改善车辆在复杂工况下的操纵稳定性,解决低附着路面易失稳的问题,针对后驱双电机轮边驱动电动汽车提出一种结合直接横摆控制与主动转向控制的操纵稳定性控制策略。控制策略采用分层控制结构：上层控制器采用多输入多输出系统的模型预测控制,对目标附加横摆力矩与前轮主动转向角进行求解;下层转矩分配控制器采用混杂模型预测控制（hMPC）,将轮胎纵向力的非线性特征简化为分段的混杂系统,在分配驱动转矩时考虑车轮在不同工况下的滑转情况。搭建了基于dSPACE实时仿真系统的仿真平台,在高附着、低附着路面下进行半实物仿真试验。仿真结果表明,与二次规划（QP）转矩分配算法相比,高附着路面工况下平均相对误差减小了17.64%,方均根误差减小了42.86%,最大偏离误差相对减少了7.64%;低附着路面工况下可以有效防止车辆失稳,改善操纵稳定性。     

基于Matlab环境下的车辆操纵稳定性仿真研究与计算实例

通过实例详细描述了在 Matlab环境下的车辆操纵稳定性仿真研究的实现过程 ,分别对两种不同车型进行了稳态和瞬态的响应分析 ,时域及频域分析及系统稳定性分析 ;研究了车辆在不同车速和行驶条件下的不足转向和过多转向特性。仿真结果可为评价车辆的操纵稳定性及车辆参数的改进设计提供理论依据     

车辆动力学稳定性控制的控制原理与控制策略研究

探讨了车辆动力学稳定性控制的控制原理,提出了相应的控制策略,并结合实例对车辆动力学稳定性控制进行了定量分析与验证,为实际设计车辆动力学稳定性控制系统提供了理论基础.     

结构参数变化对三轴车辆操纵稳定性的影响分析

多轴车辆由于轴数多、车身长、载重量大,其转弯半径大,高速转向时容易甩尾,稳定性差,为提高多轴车辆低速时的机动灵活性和中高速的稳定性,三轴车辆为研究对象,建立了二自由度操纵稳定性模型,对由于车辆结构变化引起的质心、转动惯量等参数进行了重新计算,分析了轴距、侧偏刚度等结构参数的变化对车辆操纵稳定性的影响。根据分析结果对车辆的改装提出了合理的设计建议。另外还分析了二轴车辆改装成三轴车辆后,后轴距的变化对车辆性能的影响。     

钢板弹簧横置对车辆操纵稳定性影响的研究

针对某车型前悬架,分别采用螺旋弹簧、钢板弹簧进行布置,以此研究钢板弹簧横置对车辆操纵稳定性的影响。在ADAMS软件中搭建车辆前悬架仿真模型,通过仿真对比,得出在悬架刚度相同的情况下,采用钢板弹簧横置方案,前悬架侧倾角刚度相比采用螺旋弹簧布置方案增大42.86%。通过.整车稳态回转工况仿真,得出采用钢板弹簧横置方案可以使车辆侧倾梯度减小17.4%,并使车辆不足转向度减小8.33%。     

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。     

基于主动前轮独立转向系统的车辆稳定性控制研究

针对传统主动前轮转向（AFS）系统存在的问题,阐述了新近被提出的主动前轮独立转向（AIFS）系统结构和工作原理,建立了AIFS系统多体动力学模型,研究了AIFS系统的安装对悬架性能的影响;在MATLAB/Simulink中建立了14自由度整车数学模型,设计了AIFS滑模控制器及附加转角分配模块,在阶跃、正弦等转向工况下,仿真计算了大侧向加速度工况下AIFS的控制效果。结果表明：AIFS系统的安装增加了外侧车轮滑磨;高速转弯时,AIFS系统较AFS系统可以更好地跟踪理想横摆角速度和理想运动轨迹,产生更大的转弯通过加速度,保证内外侧轮胎均在侧向力饱和之前区域工作,使左右轮胎工作负荷趋于相等,实现了“能力越大的轮胎贡献越大”的控制目标,提高了车辆极限转弯时的侧向稳定性。     

汽车纵向动力学系统的模糊-PID控制

在对汽车纵向动力学控制系统进行分析的基础上，探讨了基于两车的车列纵向自动跟踪的控制问题，建立了二阶车间纵向相对距离控制模型，并设计了汽车发动机／制动器的逻辑切换规律。应用参数自整定模糊-P1D控制，对P1D的3个参数进行调节，控制被控车与导航车的车间纵向相对距离误差和纵向相对速度误差的变化范围，以实现汽车纵向控制。仿真结果表明，这种方法与模糊控制相比，减小了系统的超调量，增强了动态抗干扰能力，具有一定的鲁棒性，较好地解决了控制系统快速性和小超调之间的矛盾。作者简介：李以农，男，1961年生。重庆大学机械传动国家重点实验室教授、博士研究生导师。主要研究方向为汽车系统动力学控制、汽车主动安全性、振动控制等。发表论文70余篇。     

汽车磁流变半主动悬架系统的7+k自由度动力学模型与模态控制

在全车7自由度模型的基础上，提出了附加司机与乘员一座椅系统的7＋k自由度汽车动力学模型，并给出了在此模型上安装有4个磁流变可控阻尼器的半主动悬架系统的闭环动力学方程。利用独立模态与耦合模态二次优化控制原理，对系统进行了半主动控制律设计。以小轿车的11自由度模型为例进行数字仿真计算分析，说明了采用7＋k自由度车辆动力学模型的合理性以及采用模态控制方法对其进行控制律设计的优点及其良好的总体控制效果。     

汽车电控主动安全装置分析

随着我国汽车保有量的增加,由此而产生的交通事故频发.如何提高汽车的安全性,降低交通事故的发生,成为汽车生产商关注的焦点.为了更好地预防事故的发生,设计开发了电控主动安全装置,从而大大地降低了事故的发生率.主要分析了目前汽车上常用的主动安全装置,如ABS、EBD、BAS、ASR(TCS)、ESP等.     

奔腾智能混合动力电动轿车自适应巡航控制系统

为了从整车系统控制角度综合解决车辆的安全、节能和环保问题,突破目前新能源车辆领域和智能汽车领域仍各独自开展相关技术研究的限制,提出一种融合新能源汽车和智能汽车各自先进技术的解决方案—智能混合动力电动轿车,并提出融合双模式切换自适应巡航控制、整车状态识别及转矩分配控制和驱/制动系统协调控制的整车自适应巡航分层控制体系。在上层控制中研究基于实时状态反馈的双模式切换2自由度结构模型匹配控制器,解决适应混合动力驱动系统动态特性的自适应巡航期望转矩制定的难题;在中层控制中采用了综合内燃机(Internal combustion engine,ICE)优化曲线、电动机最佳效率特性和电池最佳效率特性的基线式控制策略;在下层控制中提出发动机/驱动电动机的转矩协调控制策略和电动机制动/EVB液压制动的协调控制策略。在此基础上,通过仿真分析和实车试验对分层控制系统进行评价与验证。仿真与试验结果表明,所开发的分层式控制系统确保整车在自适应巡航状态下,不仅可以有效提高整车安全性和降低驾驶强度,而且使整车具有最佳的燃油经济性和排放性能。     

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。     

基于动态稳定性的汽车侧翻预警

为提高汽车侧翻预警算法的实时性及动态过程侧翻预警的精度,提出基于动态稳定性的汽车侧翻预警算法。考虑车轮侧倾外倾和侧倾转向及悬架变形外倾和变形转向对轮胎侧偏特性的影响,建立多自由度汽车侧翻动力学模型;应用汽车侧翻动力学理论及劳斯稳定性判据获得汽车侧翻动平衡稳定条件及汽车侧翻动平衡状态的抗干扰稳定条件,并提出侧翻动态稳定因子作为汽车动态稳定性的评价指标;融合汽车侧翻预警机理及侧翻动态稳定因子设计出基于动态稳定性的汽车侧翻预警算法;针对高速紧急工况下运动型多功能车侧翻过程进行动态侧翻预警仿真分析。结果表明,基于动态稳定性的汽车侧翻预警算法预警结果准确、实时,可提高动态过程汽车侧翻预警精度,降低侧翻危险的误报警率,有助于改善汽车防侧翻的主动安全性能。     

汽车座椅主动振动控制与仿真分析

利用基于滤波X最小均方值算法的前馈型自适应控制系统，对汽车座椅振动实施主动控制，以改善座椅的动态舒适性。建立了六自由度人体一座椅系统模型和主动振动控制系统模型，并在Simulink下进行仿真。结果表明，相对于目前汽车普遍采用的被动隔振系统，主动控制系统可以大大降低车身振动向人体的传递，提高了汽车座椅的动态舒适性。     

电子控制汽车门安全系统的开发设计

本文介绍了一种以单片机,传感器和车门机为主要部件的电子控制汽车门安全系统的原理与结构。它能提高汽车门的自动与安全性能,防止在关门时发生意外的人体损伤或物体损坏。     

基于模糊模型的车辆稳定性控制方法研究

采用系统辨识的方法建立车辆的模糊模型，从而将车辆非线性系统模型通过模糊化方法分解为若干线性子系统，系统的输出是这些线性子系统输出的加权和，提出了基于梯度下降法的模糊模型辨识算法。根据所建立的模糊模型推导了广义预测控制模型(CARIMA)，为车辆的稳定性控制问题的研究提供了新方法。运用该方法对车辆的制动转向工况进行了仿真研究，结果表明，基于模糊模型的广义预测控制能有效改善车辆的稳定性。