發(fā)布時(shí)間：2017-12-06 00:09

  本文關(guān)鍵詞：聯(lián)合主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿與差動(dòng)制動(dòng)的操縱穩(wěn)定性研究

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【摘要】：隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展、公路建設(shè)技術(shù)的日趨完善以及汽車在國民日常生活和工作中所扮演的角色越來越重要,人們對(duì)于汽車的性能要求除了燃油經(jīng)濟(jì)性、乘坐舒適性以及被動(dòng)安全性等以外,將更加注重車輛的操縱穩(wěn)定性和主動(dòng)安全性。因此,如何避免交通事故的發(fā)生以及保證車輛的高速平穩(wěn)行駛已成為當(dāng)前國內(nèi)外汽車制造廠商和研究機(jī)構(gòu)廣泛關(guān)注的問題。本文針對(duì)車輛操縱穩(wěn)定性問題,將主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿與差動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合控制以提高車輛的行駛穩(wěn)定性。針對(duì)主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿控制技術(shù)的研究,通過對(duì)傳統(tǒng)被動(dòng)式橫向穩(wěn)定桿力學(xué)模型的分析,設(shè)計(jì)了一種雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)式主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿。在所建立的整車動(dòng)力學(xué)模型基礎(chǔ)上確定了主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿的目標(biāo)控制變量,通過MATLAB軟件對(duì)其進(jìn)行連續(xù)化處理得到車身理想側(cè)傾角關(guān)于側(cè)向加速度的理想函數(shù)曲線。對(duì)整車動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行簡化處理得到主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿控制器的數(shù)學(xué)模型,結(jié)合所設(shè)定的車輛動(dòng)力學(xué)約束、控制變量約束以及輸出約束完成了主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿控制器的設(shè)計(jì)。在對(duì)差動(dòng)制動(dòng)控制系統(tǒng)的研究中,依據(jù)車輛制動(dòng)過程中輪胎滑移率最優(yōu)控制理論,采用各個(gè)車輪單獨(dú)制動(dòng)模式分析其滑移率對(duì)車輛橫擺穩(wěn)定性影響,制定了差動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)的控制策略。通過對(duì)線性二自由度車輛模型分析,得出了目標(biāo)控制變量的理想模型以及基于該控制變量的車輛穩(wěn)態(tài)判據(jù),結(jié)合所建立的非線性動(dòng)力學(xué)模型與各種約束條件完成了差動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)。結(jié)合主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿與差動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)各自功能特點(diǎn),采用集成控制理論中的協(xié)調(diào)控制作為主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿與差動(dòng)制動(dòng)聯(lián)合控制系統(tǒng)的控制方法。在所完成的控制器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,采用MATLAB語言在Simulink中的S函數(shù)環(huán)境下完成了基于模型預(yù)測(cè)控制理論的主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿和差動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)控制器編程,并最終完成了聯(lián)合控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略的制定。采用CarSim和Simulink軟件完成了聯(lián)合仿真平臺(tái)的搭建,分別在彎道制動(dòng)和雙移線工況下進(jìn)行主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿控制系統(tǒng)、差動(dòng)制動(dòng)控制系統(tǒng)以及主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿與差動(dòng)制動(dòng)聯(lián)合控制系統(tǒng)的仿真試驗(yàn)。通過對(duì)仿真試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析得出,主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿與差動(dòng)制動(dòng)聯(lián)合控制系統(tǒng)相對(duì)于單一控制系統(tǒng)對(duì)車輛側(cè)傾問題的改善效果更為顯著,且能夠更為有效地抑制車輛在極限工況下的橫向擺動(dòng),進(jìn)而可使車輛具有更好的操縱穩(wěn)定性。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U461.6

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