主动前轮独立转向系统分析与研究

为了提高车辆的操稳性,提出了新型主动前轮独立转向系统,介绍了主动前轮独立转向的工作原理和结构形式,建立了系统数学模型;提出了主动前轮独立转向的控制策略,上层控制器采用PI控制,由横摆角速度偏差得出总控制转角,下层控制器负责内外侧转向轮的判断以及计算内外侧转向轮具体的转角;在仿真软件MATLAB/Simulink里进行了控制策略有效性仿真,仿真结果说明对于不足转向车辆,主动前轮独立转向系统能比传统的主动前轮转向系统更有效地提高车辆操纵稳定性。     

基于主动转向和差动制动的车辆防侧翻控制

目前车辆防侧翻技术主要有主动转向或差动制动,但单独的主动转向会导致车轮转角调整过大,差动制动会导致制动力过大出现轮胎抱死,而且预警是依据侧向加速度信号,预警时间过慢,导致不安全.为了提高控制能力,通过建立车辆侧翻模型提出了LTR预警方法,能准确快速地计算车辆侧翻概率.并采用了主动转向和差动制动联合的防侧翻控制,在Mat-lab/simulink中设计出了联合控制算法.算法通过改变PI参数值和制动力增益系数K,既保证了不破坏车辆的车道保持功能,又减小了速度在-定时间内的下降率.仿真结果表明,优化控制防止了车辆侧翻,避免制动力过大,保证了系统安全性,确实为防侧翻控制设计提供了参考.     

车辆主动转向系统的鲁棒控制器设计研究

本文将H2/H∞鲁棒控制理论应用于电动助力转向系统的控制策略研究,在建立前轮转向理想跟踪模型基础上,提出一种基于H2/H∞模型跟踪技术的主动转向控制方法,并对设计的控制器进行仿真分析与对比.通过仿真分析,从理论上验证基于H2/H∞跟踪控制理论的转向控制器可以适用于汽车的EPS转向系统,能很好地跟随理想车辆转向模型,有利于提高车辆的主动安全和稳定性.     

独立线控转向电机转角自适应反演滑模控制

针对独立线控转向系统中转向直流电机控制精度低、响应速度慢的问题,以独立线控转向系统转向电机为控制对象,采用自适应反演滑模控制(ABSMC)算法对转向电机转角进行跟踪控制.通过反步法推导控制律,并利用Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性.应用Carsim与Simulink的联合仿真,以横摆角速度不变的变传动比控制为...     

线控转向系统的主动转向控制策略研究

线控转向系统取消了转向盘和转向轮之间的机械连接,可以对前轮进行主动转向控制以增强操纵稳定性和主动安全性.通过使前轮线控转向系统的期望横摆角速度跟踪稳态质心侧偏角为0的四轮转向车辆的横摆角速度,设计线控转向系统的变传动比,主动控制前轮转角.通过时域响应、转向增益、开环总方差等指标对其进行了性能分析.结果表明:采用提出的主动转向控制策略时稳态质心侧偏角大大降低,开环总方差大大降低,从而提高了汽车的操纵稳定性.     

横摆力矩和主动前轮转向结合的车辆横向稳定性模糊控制仿真

提出一种基于横摆力矩和主动前轮转向相结合的车辆横向稳定性控制方法,以横摆角速度和侧偏角为控制目标,利用前馈补偿和模糊控制产生横摆力矩和附加的前轮转角,通过控制制动力的分配以及对转向角的修正,使车辆转向行驶时的横摆角速度和侧偏角很好地跟踪参考模型.对转向轮阶跃输入和正弦输入两种工况分别进行了仿真研究,采用横摆力矩和主动前轮转向相结合控制方法,车辆转向时的瞬态及稳态响应优于单独的横摆力矩控制,表明该方法能有效地控制车辆横摆角速度和侧偏角,提高车辆转向时的横向稳定性,同时能有效地减轻驾驶员操纵负担.     

多转向驱动拖挂式移动机器人镇定控制

研究一类特殊的移动机器人系统---多转向驱动拖挂式移动机器人(Multi-steering tractor-trailer mobile robot, MSTTMR)的镇定控制问题. 首先, 通过状态坐标变换和控制输入变换将具有任意节车体的多转向驱动系统的运动学模型转化为多输入幂式形式; 然后, 基于幂式形式设计一种ρ指数级收敛的镇定控制器, 并证明其稳定性. 针对两车体系统的镇定控制仿真表明该方法的有效性.     

新型主动转向系统的控制及仿真研究

主动前轮转向系统存在着系统参数变化、路面干扰等不确定性因素;针对这一问题,文章在深入研究新型主动转向工作原理的基础上,设计了新的数字控制器,并进行了控制仿真和实验;实验结果表明:所设计的数字控制器能获得较好的抗于扰性和转向轻便性,同时提高了转向系统的稳定性.     

双电机独立驱动履带车辆转向特性研究

研究电传动履带车辆在不同转向工况下对驱动电机输出特性需求问题,针对目前常用的双电机独立驱动模式,车辆直驶和转向行驶均通过两侧电机转速/转矩的变化来实现,为有效的控制两侧电机完成预期转向,提高转向稳定性,首先采用运动学和动力学方法对车辆瞬态转向进行了分析,借助动力学分析软件RecurDyn/Track-HM和控制系统分析软件Matlab/Simulink仿真平台,建立了整车多体动力学模型和控制系统模型,然后对车辆转向特性进行了多工况协同仿真分析.结果表明,不同转向工况对驱动电机输出特性需求不同,瞬态转向受转向角速度变化率影响较大,稳态转向主要取决于转向半径大小,为制定合理的控制策略提供了依据.     

基于电动轮的多轴全轮转向汽车驱动控制研究

本文就一种基于电动轮控制的多轴车的全轮转向系统的优点进行了概述。所介绍的这种多轴车的特点是：采用电动轮驱动、电动助力转向系统和全轮转向系统。电动轮驱动有效地提高了多轴车的经济性和环保性;电动助力转向系统则有效地改善了驾驶空间的布置,为汽车的轻量化、电子化和经济性研究提供了有利条件;全轮转向系统的双相位转向有效地改善了多轴车的转向问题,提高了汽车转向的通过性和平顺性。     

Control strategy of a novel electric power steering system integrated with active front steering function

A novel electric power steering system(EPS) integrated with active front steering(AFS) is developed.It has functions of both AFS system and EPS system with two actuator units:the AFS actuator unit and the EPS actuator unit.The AFS actuator unit controls the displacement transfer behavior of the steering system,and improves the handling stability under adverse road conditions by varying the steering ratio directly related to the speed and road conditions.The EPS actuator unit controls the force transfer beha...     

四轮轮毂电动汽车航向跟踪自抗扰控制

设计了一种用于四轮轮毂电动汽车航向跟踪的高性能控制策略,采用双层控制结构,包括直接横摆力矩制定层和转矩分配层.在直接横摆力矩制定层,分析了汽车航向的动态模型,并通过数学变换,创新性地设计了两个串联起来的自抗扰控制器,计算出了跟踪设定航向角所需的附加横摆力矩;在转矩分配层,设计了转矩分配算法.通过Matlab/Simulink仿真验证了所设计控制策略的有效性.     

波浪作用下船舶航向自抗扰控制设计及参数配置

针对具有内部参数不确定性和外部扰动的海上船舶设计了航向自抗扰控制器,并解决了舵机模型中舵角的限幅和限速问题,基于滑模控制理论提出了反馈控制带宽的计算方法.采用频域分析的方法,系统地分析了自抗扰控制器对外部波浪扰动的抑制能力、模型参数不确定时的鲁棒性;结合作者实船工作经验以及系统动态特性与控制参数的关系,提出了船舶航向控制器参数的配置规律;最后以一艘57000吨级散货船为控制对象,验证了航向控制器的鲁棒性和本文所述参数配置规律的有效性.为将自抗扰控制算法应用于船舶自动舵设计提供理论依据和实践参考.     

舵鳍联合自抗扰主从控制策略设计

在分析舰船航行中所受干扰特性的基础上,针对目前舵鳍联合控制中存在的问题,以虚拟控制力作为中间变量,设计了主从结构的舵鳍联合控制策略.主控制器采用非线性干扰观测器对环境扰动和模型不确定性进行估计,在此基础上以虚拟控制力作为控制量采用自抗扰结构,对船舶三自由度运动进行联合控制.同时,在主控制器设计中包含了舵/鳍伺服系统的实际约束,保证了从控制器解的可行性.基于遗传算法设计了数值反演从控制器,求取最终的控制量.通过船模试验和仿真对所设计的控制器进行了验证,试验和仿真结果表明所设计的两步主从控制策略具有较好的控制效果.     

基于agents系统的汽车转向制动稳定协同控制*

为了解决车辆转向过程中防抱死制动稳定性问题,提出multi-agents协同控制方法。首先利用黑板规则,根据转向系统和各个车轮agent状态以及整车状态进行任务协同,得到使汽车转向制动稳定的期望参考值。这些值可以自适应调节。其次在车辆伺服系统中采用改进自抗扰控制方法设计汽车纵向控制器和转向控制器,使伺服控制系统有更好的鲁棒性能进行精确跟踪期望输入命令。最后用仿真结果验证所设计的鲁棒自适应控制算法的稳定性和有效性。     

双舵机模糊控制在智能车控制中的应用

在智能车系统的设计中,转向控制直接影响着智能车的性能,若采用普通的PID控制算法,前车轮在不断的偏转过程中连续性并不是很理想。提出了模糊控制算法,并且在硬件上采用双舵机分别实时地控制每一个前轮的转角,有效地解决了系统的快速性与稳态误差之间的矛盾。大量的实验结果表明,该方法可以明显地提高智能车系统的性能。     

飞行制导控制一体化设计方法综述

从系统模型和控制设计方法两个方面综述了飞行器制导控制一体化设计方法的研究现状. 论述了制导控制一体化设计中的关键问题, 即系统具有较高的阶数和系统存在大量不确定性. 提出了基于自抗扰控制的三维制导控制一体化设计方法. 该控制方法具有简明的线性结构, 并且可以对飞行控制系统中的非线性时变不确定性进行实时估计和补偿. 仿真结果表明该方法可以对付大范围的不确定性, 具有很好的鲁棒性.     

基于阿克曼原理的4WID/4WIS汽车循迹控制研究

针对四轮独立驱动、独立转向汽车循迹控制精度和转向稳定性兼容问题,同时考虑减小轮胎磨损,延长轮胎使用寿命,本文基于阿克曼转向原理和RBF神经网络PID理论,提出了一种自适应的循迹控制方法.首先,设计了基于RBF神经网络PID理论的自适应转向控制器,用于控制前内轮转角,保证循迹精度;其次,后内轮以减小质心侧偏角为目标进行辅助转向,保证转向稳定性;接着,基于阿克曼转向原理,确定外轮转角,保证各轮侧偏力分配合理;最后,采用同一瞬心法,确定各车轮转速,以减小轮胎滑动率.本文搭建了CarSim和MATLAB/Simulink联合仿真平台,进行了仿真实验,结果表明：本文提出的循迹控制方法,不仅能获得较小的循迹偏差和质心侧偏角,保证了足够的循迹控制精度和转向稳定性,同时还减小了轮胎滑动率,有利于减小轮胎的磨耗.     

一种新的智能避障转向控制方法

针对智能探测车的转向系统建立精确的数学模型十分困难,且其航向受诸多因素干扰问题,研究了预测控制中的动态矩阵法,提出了一种新的智能探测车转向机构模型。该方法用障碍物的方向和距离偏差作为参数,在预测控制算法中采用动态矩阵控制,输出前轮转向角。再将转向角预测量与实际转向角之和作为反馈,对转向角变化趋势做出预测。通过仿真验证了在不同纵向速度下,加入相同干扰时的系统响应。结果表明：该算法在智能探测车障碍物避让控制中,对外界环境的干扰具有较强的鲁棒性,能够满足智能探测车转向控制要求。     

基于Adams/Car汽车转向系统力矩波动优化分析

详细阐述转向系统力矩波动的基本原理,并基于Adams/Car悬架系统模型进行DOE分析,找到对转向传动比波动影响最关键的因素;然后结合实际车辆,优化得到转向传动比波动最小时的相位角最佳值.在实车上对优化方案进行验证.