發(fā)布時(shí)間：2017-10-10 00:26

  本文關(guān)鍵詞：某型汽車(chē)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究

  更多相關(guān)文章： 線(xiàn)控轉(zhuǎn)向 變傳動(dòng)比 路徑跟蹤 執(zhí)行電機(jī)控制 無(wú)人駕駛車(chē)輛

【摘要】：隨著電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展,各行各業(yè)開(kāi)始實(shí)現(xiàn)智能化�？萍嫉睦顺毖由斓狡�(chē)行業(yè),新能源的純電動(dòng)汽車(chē)和智能車(chē)聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)成為最主要的兩個(gè)發(fā)展方向。汽車(chē)的線(xiàn)控轉(zhuǎn)向(SBW)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)汽車(chē)和智能汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),不僅能改善汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性,而且能夠和汽車(chē)其他控制系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合集成化控制,使汽車(chē)更加的智能化。本文針對(duì)汽車(chē)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行研究。線(xiàn)控轉(zhuǎn)向在傳統(tǒng)有人駕駛方面,考慮設(shè)計(jì)合理的變傳動(dòng)比,減輕駕駛員負(fù)擔(dān),提高汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性。在無(wú)人駕駛方面,對(duì)汽車(chē)對(duì)目標(biāo)路徑的跟蹤算法進(jìn)行研究,得到完成跟蹤目標(biāo)路徑的目標(biāo)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角,然后再設(shè)計(jì)合適的轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)的控制算法,使線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的執(zhí)行模塊能夠較好的跟蹤目標(biāo)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角。針對(duì)上面提到的問(wèn)題,本文具體完成了如下的工作:(1)研究線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的變傳動(dòng)比設(shè)計(jì),基于果蠅算法,優(yōu)化了橫擺角速度增益值,設(shè)計(jì)出了基于橫擺角速度增益不變的變傳動(dòng)比。同時(shí),為了保證執(zhí)行電機(jī)不受傳動(dòng)比突變的影響,用合適的曲線(xiàn)擬合修正了理想傳動(dòng)比。利用Matlab/Simulink和Carsim聯(lián)合仿真平臺(tái)進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的變傳動(dòng)比方案可行。(2)基于無(wú)模型自適應(yīng)控制,設(shè)計(jì)出無(wú)人駕駛汽車(chē)目標(biāo)路徑跟蹤的控制算法,利用Matlab/Simulink和Carsim聯(lián)合仿真平臺(tái)進(jìn)行仿真,并和傳統(tǒng)的PID控制方案進(jìn)行比較,仿真結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的路徑跟蹤控制算法能較好的跟蹤目標(biāo)路徑,并優(yōu)于PID控制方案。(3)以某汽車(chē)為原型,介紹了一種汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)改裝方案和轉(zhuǎn)向控制器設(shè)計(jì)方案,并完成了汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的硬件改造、轉(zhuǎn)向控制策略設(shè)計(jì)和控制器硬件的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)出了模糊PID算法,控制執(zhí)行電機(jī)的電壓。然后在Matlab/Simulink和Carsim聯(lián)合仿真平臺(tái)進(jìn)行仿真驗(yàn)證。最后在改造的試驗(yàn)車(chē)上進(jìn)行了實(shí)車(chē)試驗(yàn)。仿真和試驗(yàn)結(jié)果都表明,本文設(shè)計(jì)的線(xiàn)控轉(zhuǎn)向控制器和控制算法,滿(mǎn)足無(wú)人駕駛汽車(chē)轉(zhuǎn)向的要求,能準(zhǔn)確完成轉(zhuǎn)向,響應(yīng)快速,性能穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】：線(xiàn)控轉(zhuǎn)向 變傳動(dòng)比 路徑跟蹤 執(zhí)行電機(jī)控制 無(wú)人駕駛車(chē)輛
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U463.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景與目的10-11
• 1.1.1 研究背景10
• 1.1.2 研究目的與意義10-11
• 1.2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.3 線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)13-15
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容15-16
• 第2章 線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及整車(chē)的建模16-26
• 2.1 SBW系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理16-18
• 2.1.1 線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)16-18
• 2.1.2 線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理18
• 2.2 線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型18-20
• 2.2.1 方向盤(pán)系統(tǒng)模型19
• 2.2.2 轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)模型19-20
• 2.3 Car Sim整車(chē)模型的建立20-24
• 2.4 聯(lián)合仿真模型接口設(shè)置24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第3章 變傳動(dòng)比的設(shè)計(jì)和仿真26-42
• 3.1 理想傳動(dòng)比設(shè)計(jì)要求和原理27-28
• 3.1.1 理想傳動(dòng)比設(shè)計(jì)要求27-28
• 3.1.2 理想傳動(dòng)比設(shè)計(jì)原理28
• 3.2 理想傳動(dòng)比的設(shè)計(jì)方法28-32
• 3.2.1 理想傳動(dòng)比的確定方法28-29
• 3.2.2 基于轉(zhuǎn)向增益不變的理想傳動(dòng)比仿真29-32
• 3.3 橫擺角速度增益優(yōu)化設(shè)計(jì)32-36
• 3.3.1 操縱穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)32-33
• 3.3.2 基于果蠅算法的橫擺角速度增益優(yōu)化33-36
• 3.4 理想傳動(dòng)比的修正36-38
• 3.4.1 按理想傳動(dòng)比設(shè)計(jì)要求修正36
• 3.4.2 變傳動(dòng)比曲線(xiàn)的擬合設(shè)計(jì)36-38
• 3.5 變傳動(dòng)比設(shè)計(jì)的仿真驗(yàn)證38-41
• 3.5.1 雙移線(xiàn)試驗(yàn)工況38-39
• 3.5.2 蛇形工況39-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 第4章 無(wú)人駕駛汽車(chē)目標(biāo)路徑的跟蹤42-58
• 4.1 無(wú)模型自適應(yīng)控制的概述43-44
• 4.2 路徑跟蹤過(guò)程描述44-47
• 4.2.1 車(chē)輛的動(dòng)力學(xué)模型44-46
• 4.2.2 控制目標(biāo)的分析46
• 4.2.3 目標(biāo)車(chē)身角補(bǔ)償算法46-47
• 4.3 路徑跟蹤的控制策略設(shè)計(jì)47-50
• 4.4 路徑跟蹤控制策略的仿真及分析50-57
• 4.4.1 仿真平臺(tái)的設(shè)置50-51
• 4.4.2 仿真結(jié)果及分析51-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第5章 線(xiàn)控轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)的控制策略58-71
• 5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建58-64
• 5.1.1 無(wú)人駕駛試驗(yàn)車(chē)的改造58-62
• 5.1.2 線(xiàn)控轉(zhuǎn)向控制器的硬件設(shè)計(jì)62-64
• 5.2 線(xiàn)控轉(zhuǎn)向控制策略的設(shè)計(jì)64-67
• 5.2.1 模糊控制器原理及特點(diǎn)64
• 5.2.2 執(zhí)行電機(jī)控制策略設(shè)計(jì)64-67
• 5.3 執(zhí)行電機(jī)控制策略的仿真及分析67-69
• 5.3.1 仿真平臺(tái)的設(shè)置67
• 5.3.2 仿真結(jié)果與分析67-69
• 5.4 執(zhí)行電機(jī)控制策略的實(shí)驗(yàn)及分析69-70
• 5.5 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論71-73
• 參考文獻(xiàn)73-78
• 致謝78-79
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄79

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 賈和平;鐘紹華;;汽車(chē)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究[J];上海汽車(chē);2006年11期

2 汪珊;何天明;張久然;;雙前橋線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J];北京汽車(chē);2009年02期

3 楊文興;楊俊智;周強(qiáng);劉建民;;汽車(chē)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景研究[J];新技術(shù)新工藝;2013年11期

4 楊文興;楊俊智;周強(qiáng);;汽車(chē)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)研究[J];機(jī)械制造;2013年09期

5 朱華;;汽車(chē)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究綜述[J];汽車(chē)與安全;2011年09期

6 王劍;;“轉(zhuǎn)向”何方 線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Steering-By-Wire)將量產(chǎn)[J];汽車(chē)消費(fèi)報(bào)告;2013年02期

7 于蕾艷;林逸;施國(guó)標(biāo);;線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的角傳動(dòng)比研究[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2007年08期

8 于蕾艷;林逸;施國(guó)標(biāo);;汽車(chē)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析[J];農(nóng)業(yè)裝備與車(chē)輛工程;2008年04期

9 于蕾艷;林逸;施國(guó)標(biāo);;遺傳算法優(yōu)化線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角傳動(dòng)比的研究[J];計(jì)算機(jī)仿真;2008年08期

10 田紅濤;楊明忠;;汽車(chē)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展[J];機(jī)械制造;2008年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 田杰;陳寧;高翔;;車(chē)輛線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)階魯棒控制研究[A];第八屆全國(guó)動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

2 吳定才;;汽車(chē)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)SBW研究[A];四川省第九屆（2009年）汽車(chē)學(xué)術(shù)交流年會(huì)論文集[C];2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 羅石;線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主動(dòng)安全預(yù)測(cè)控制策略的研究[D];江蘇大學(xué);2010年

2 楊勝兵;線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

3 何磊;基于FlexRay總線(xiàn)的線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)雙電機(jī)控制方法研究[D];吉林大學(xué);2011年

4 王祥;汽車(chē)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)雙向控制及變傳動(dòng)比特性研究[D];吉林大學(xué);2013年

5 胡靜波;裝載機(jī)容錯(cuò)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究[D];吉林大學(xué);2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 鄭國(guó)章;電動(dòng)代步車(chē)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D];重慶大學(xué);2007年

2 馬晶晶;電動(dòng)叉車(chē)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的建模與仿真研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2015年

3 劉祖光;三電機(jī)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略研究[D];吉林大學(xué);2016年

4 韓衍東;汽車(chē)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)雙向控制結(jié)構(gòu)透明性與穩(wěn)定性研究[D];吉林大學(xué);2016年

5 劉瑞;叉車(chē)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)控制器設(shè)計(jì)[D];天津工業(yè)大學(xué);2015年

6 吳蒙;某型汽車(chē)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究[D];湖南大學(xué);2016年

7 薛兆儉;線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2008年

8 歐陽(yáng)海;線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制算法研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

9 唐紹豐;基于模糊自適應(yīng)PID控制的汽車(chē)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究[D];山東理工大學(xué);2011年

10 劉永;汽車(chē)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究[D];武漢理工大學(xué);2005年

，

本文編號(hào)：1003310