基于AFS和DYC协调控制的车辆稳定性研究

提出了一种基于主动前轮转向(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC)协同工作的控制策略,以提高车辆的稳定性控制效果.设计了基于滑模变结构控制的AFS控制器及基于最优控制的DYC控制器,在此基础上设计了一个协调控制器,该控制器根据逻辑门限值统一协调AFS和DYC的工作.仿真结果表明:采用此协调控制策略,可比单独采用AFS更好地维持车辆的稳定性.     

基于相平面的车辆稳定性DYC控制

建立了二自由度非线性整车动力学模型,在相平面理论的基础上,确定该非线性车辆的稳定域,并通过设计直接横摆力矩控制,对非线性车辆相轨迹进行控制。仿真结果表明:当车辆相轨迹在稳定域外时,基于相平面的直接横摆力矩控制能够有效地改善车辆的相轨迹,提高其稳定性。     

四轮转向汽车的动力学控制现状及展望

综述四轮转向汽车的控制策略及其特点,讨论各种控制理论和控制方法在四轮转向汽车动力学控制中的应用。四轮转向系统能够有效地改善汽车的侧向动力学特性,提高汽车的主动性。认为将四轮转向系统珉春他主动底盘控制系统有机地结合起来,发挥各自优点,是四轮转向汽车的发展方向。     

四轮转向汽车稳定性系统变结构控制研究

根据直接横摆力偶矩控制原理,按照滑模变结构控制理论,分别建立了基于质心侧偏角和横摆角速度这两个控制变量的三种具有针对性的控制策略.在Simulink仿真平台上,对不同工况下汽车稳定性控制策略及控制参数等因素对控制品质的影响进行了研究.     

半挂汽车列车高速变道横向稳定性控制研究

针对半挂汽车列车在高速变道时因参数不确定性导致的横向失稳、半挂车运动轨迹偏移的问题,提出了基于直接横摆力矩控制(Direct Yaw moment Control, DYC)与主动转向(Active Steering, AS)技术的集成控制策略。以追踪牵引车侧向速度、横摆角速度和铰接角的参考数值为目标,设计了一种横向稳定性控制系统。在MATLAB/SIMULINK软件中搭建横向稳定性控制系统模型,并进行高速变道工况仿真试验。仿真结果表明：在高速变道工况下,施加横向稳定性控制作用后,半挂汽车列车模型能较好地追踪参考模型的响应且在车辆参数发生变化时仍有良好的追踪效果;相较于未施加横向稳定性控制作用的系统和仅施加了单控制作用的系统,双控制作用下半挂车追踪牵引车运动轨迹的能力更优。证明了设计的控制方法有效,可为提高半挂汽车列车横向稳定性和半挂车追踪牵引车运动轨迹能力方面提供一定参考。     

平衡重式叉车底盘神经网络逆系统解耦控制

针对平衡重式叉车底盘各子系统间的干涉和耦合特性,利用非线性系统的神经网络逆系统方法进行叉车主动后轮转向(ARS)与直接横摆力矩控制(DYC)的解耦控制.在分析底盘系统可逆性的基础上,确定解耦变量配对关系,建立BP(Back Propagation)神经网络逆系统模型并串联到原底盘系统前,使叉车底盘系统解耦成两个独立的伪线性系统;设计PD(Proportion Differentiation)闭环控制器并与神经网络逆系统组成复合控制器,并进行仿真验证.仿真结果表明:神经网络逆系统解耦控制策略能够消除底盘各子系统间的干涉和耦合,提升叉车的状态跟踪和操纵稳定性.     

基于模糊逻辑的AFS／DYC集成控制策略研究

文中所研究的汽车动态控制系统是基于模糊逻辑控制的主动前轮转向（AFS）和直接横摆力矩控制（DYC）的集成。控制系统采用分层控制。上层使用模糊逻辑控制器（横摆角速度控制器）,输入为横摆角速度偏差及其变化率,其输出为直接横摆力矩控制信号和前轮修正转向角;下层（模糊集成控制器）设计了基于轮胎侧向力工作区的模糊逻辑控制器,通过调整前轮侧向力的方向,激活切换函数来调节模糊逻辑控制器的比例因子。仿真结果表明,使用非线性七自由度车辆模型,与单独的AFS或DYC控制器相比较,使用集成AFS／DYC控制系统,汽车操纵稳定性得到了很大的改善。     

电动汽车电子差速控制策略研究

轮毂电机具有响应快速、能量利用率高等特点,但轮毂电机驱动的电动汽车由于取消了发动机、变速器、差速器等机构,因而可靠性需要得到保证.针对分布式驱动汽车进行电子差速策略的研究,建立二自由度汽车动力学模型,并在Carsim软件中输入电动汽车的相关参数进行建模;其次,建立了永磁无刷直流电机的电磁转矩方程和电压方程,在电流调节器...     

汽车电动助力转向系统的控制策略研究

从理论上分析了汽车电动助力转向(EPS)系统的非线性、时变特性问题,并在此基础上提出了一种智能决策-基础控制的控制模式,研究了EPS系统的控制策略及实现逻辑,讨论了电机控制目标电流的给定方式,针对系统特定时变参数,实现了实用的在线辨识算法。     

非线性车辆稳定性的控制研究

提出一种基于直接横摆力矩控制(DYC)和前轮主动转向(AFS)控制的车辆稳定性联合控制方法。在车辆非线性模型的基础上,利用质心侧偏角和侧偏角速度相平面图,确定车辆的稳定域。对处于稳定域之外的非线性车辆首先进行DYC控制,使车辆进入稳定域,在此基础上再进行AFS滑模控制,使实际车辆的质心侧偏角及横摆角速度跟踪理想值。仿真结果表明:采用该联合控制方法,与单独采用AFS控制相比,更加有效地提高了车辆稳定性。     

轮毂电机独立驱动电动汽车差速转向路感控制研究

为改善电动轮汽车差速转向系统的转向路感,建立了电动轮汽车差速转向和整车系统的动力学模型。基于鲁棒控制理论,在保证H∞性能的前提下,设计了系统PID控制器,并进行了仿真分析。结果表明,基于H∞-PID控制的差速转向系统可在满足系统H∞鲁棒性能的基础上,进一步减小系统的静态误差,提高差速转向路感系统的灵敏度和系统精度,使驾驶员获得更为满意的转向路感。     

轮毂电机驱动汽车电子差速系统P-模糊PID控制研究

对后轮毂电机驱动电动汽车的电子差速控制策略进行研究,提出了一种基于滑转率控制的P-模糊PID双模态控制方法,建立了整车动力学模型和电机模型,设计了P-模糊PID控制器,降低电动汽车两侧车轮的滑转率,并趋于理想值。利用Matlab/Simulink和Car Sim建立了联合仿真模型。仿真对比了常规的模糊控制方法,结果表明,系统动态响应速度提高,并且没有超调,提升了电动汽车的动力学特性,尤其是在低附着系数路面上的转向及加速行驶时的控制效果更为明显。     

融合助力转向功能的新型主动转向系统LQG控制策略

在传统主动转向系统基础上,集成电动助力转向技术,开发出一种新型主动转向系统,使其同时融合主动转向和电动助力转向功能,不仅解决了汽车低速转向轻便与高速转向稳重的矛盾,而且可以实现驾驶员路感和汽车主动安全性的完美结合。推导出新型主动转向系统动力学方程,考虑系统中可能存在的各种干扰和噪声,构建了新型主动转向系统LQG控制模型,设计了新型主动转向系统LQG控制策略,并对转向路感和系统鲁棒性进行了仿真分析。仿真结果表明,基于LQG控制的新型主动转向系统,具有较好的系统鲁棒性能和鲁棒稳定性,可有效抑制路面随机激励、转矩传感器量测、模型参数不确定所引起的各种干扰和噪声,使驾驶员获得满意的转向路感。     

基于DYC控制的4WS汽车操纵稳定性研究

本文建立了线性二自由度4WS+DYC数学模型,采用最优控制理论,以4WS+DYC汽车的稳态横摆角速度跟踪2WS汽车的稳态横摆角速度作为控制目标,设计了4WS+DYC最优控制器。基于MATLAB/Simulink平台,进行了纯数字仿真,在提高汽车操纵稳定性方面,仿真结果达到了较为理想的效果。     

四轮独立驱动汽车驱动系统故障诊断与容错控制

针对四轮独立驱动电动汽车驱动系统故障的危险工况,给出一种基于车载传感器信号和无迹卡尔曼滤波器的故障诊断方法。进而,针对在车辆驱动系统部分电机故障情况下,在低附着系数路面上横摆稳定控制中,仍采用跟踪期望横摆率和侧向速度的横摆控制方法会导致车辆失稳的问题,设计出一种基于障碍李雅普诺夫函数的容错控制方法,该方法通过选取障碍李雅普诺夫函数约束车辆横摆率和侧向速度,以解决现有通过跟踪横摆率和侧向速度的横摆容错控制方法仍存在失稳风险的问题。给出的故障诊断和容错控制方法,能够实时诊断车辆驱动系统电机故障,通过车轮转矩的重新分配,可使车辆较快回到稳定状态,提高汽车行驶稳定性。通过不同车轮电机故障工况的仿真,验证了所提出故障诊断与容错控制方法的有效性。     

[分布式驱动电动汽车动力学控制]轮毂电机驱动电动汽车的侧翻稳定性分析与控制

To figure out the non-linear relationship between the unsprung mass and rollover stability of in-wheel motor drive electric vehicles, the effects of the unsprung mass on rollover stability in different road excitations were analyzed and an anti-rollover control strategy was investigated. First, taking the characteristics of four-wheel independent drive into consideration, the rollover dynamics vehicle models including the active suspension were established, and the rollover index suitable for uneven road was determined. Next, taking an in-wheel motor drive SUV as an example, the effects of unsprung mass on the vehicle roll stability were verified respectively. Finally, hierarchical controllers were designed based on the distributions of the four wheels driving torques. And some simulation tests with typical manoeuvres were also conducted to evaluate the proposed control method. The results show that, the unsprung mass and the rollover stability form a normal distribution on flat road, however, once existing road excitation, there is complex coupling relationship among the effects of unsprung mass and rollover stability. With the hierarchical rollover prevention controller, the vehicle rollover maybe avoided effectively.     

以电机为动力吸振器的轮边驱动系统设计

为解决传统的轮边驱动系统簧下质量过大而引起的负效应,将轮毂电机不仅作为驱动元件,还充当动力吸振器质量单元,使得电机从簧下质量直接转变为了动力吸振器质量,动力吸振器不再受限于车轮空间和整车质量;同时减小了轮边驱动系统的簧下质量,车辆的垂向性能尤其是轮胎接地性能得到了提高。     

一种新型三电平逆变器直接转矩控制策略的研究

为了解决基于查表三电平DTC控制存在的电压矢量选择复杂性问题,将基于PI调节思想的DTC感应电机控制策略引入到三电平逆变器的控制中。有效降低了三电平逆变器DTC控制的复杂程度,便于系统实现。仿真结果表明这种基于PI调节的直接转矩控制方法具有便于中点电位控制、转矩响应快、转矩脉动低等优点。