基于車輪轉(zhuǎn)矩的四輪轉(zhuǎn)向模糊控制策略研究
本文選題:四輪轉(zhuǎn)向 + Carsim模型; 參考:《北京理工大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)以提高汽車的運動特性為目的,是現(xiàn)代汽車控制技術(shù)之一,其主要作用在通過對后輪轉(zhuǎn)角的控制,提高汽車低速工況下的轉(zhuǎn)向靈活性,高速工況下的操縱穩(wěn)定性,提高了對開路面時的制動性。本文以常見的商務(wù)車作為研究對象,在分析了汽車轉(zhuǎn)向原理特性的基礎(chǔ)上,對研究車輪轉(zhuǎn)矩對側(cè)偏力以及輪胎側(cè)偏角的影響,進(jìn)而通過探討車輪轉(zhuǎn)角的模糊控制策略,改善汽車操縱穩(wěn)定性的方法。主要內(nèi)容包括:(1)本文對建立動力學(xué)模型的方法進(jìn)行了介紹并研究。利用牛頓矢量力學(xué)體系的動量、動量矩定理及牛頓第二定律在Matlab/Simulink里建立了考慮了車輪轉(zhuǎn)矩輸入和輪胎非線性的八自由度模型。將建立好的模型與通過虛擬樣機(jī)軟件Carsim建立的整車動力學(xué)模型進(jìn)行對比,驗證了利用牛頓矢量力學(xué)體系建立的動力學(xué)模型的正確性。(2)分析了汽車失去穩(wěn)定性的原因,并研究了輪胎縱向力與側(cè)偏力之間的關(guān)系。對前輪驅(qū)動非線性八自由度汽車模型進(jìn)行仿真,并與無車輪轉(zhuǎn)矩的整車模型進(jìn)行對比,分析車輪轉(zhuǎn)矩對汽車操縱穩(wěn)定性的影響。并在驅(qū)動、轉(zhuǎn)向聯(lián)合工況下,對汽車的轉(zhuǎn)向性能進(jìn)行了研究。(3)分析二自由度四輪轉(zhuǎn)向動力學(xué)模型,并以此為基礎(chǔ),分析了四輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向特性。研究了模糊控制的控制策略。利用Matlab為模糊控制器搭建了控制四輪轉(zhuǎn)向的模糊控制算法,并與其他的控制方法進(jìn)行對比。最后,得出前饋模糊聯(lián)合控制器的控制策略在提高汽車安全性及穩(wěn)定性上的效果最優(yōu)的結(jié)論。
[Abstract]:The four-wheel steering technology is one of the modern vehicle control technologies, which aims to improve the motion characteristics of the vehicle. Its main role is to improve the steering flexibility at low speed and the handling stability at high speed through the control of the rear wheel rotation angle. The braking performance of the off-road is improved. On the basis of analyzing the characteristics of automobile steering principle, this paper studies the influence of wheel torque on the side deflection force and tire side deflection angle, and then discusses the fuzzy control strategy of wheel rotation angle. A method for improving the handling stability of a car. The main contents include: (1) this paper introduces and studies the method of establishing dynamic model. Using the momentum, moment of momentum theorem and Newton's second law of Newtonian vector mechanics system, an eight-degree of freedom model considering wheel torque input and tire nonlinearity is established in Matlab/Simulink. By comparing the established model with the whole vehicle dynamics model established by virtual prototyping software Carsim, the correctness of the dynamic model established by Newton vector mechanics system is verified. (2) the reason of vehicle losing stability is analyzed. The relationship between tire longitudinal force and lateral deflection force is also studied. The nonlinear eight degree-of-freedom vehicle model of front wheel drive is simulated and compared with the model without wheel torque to analyze the influence of wheel torque on vehicle handling stability. Under the combined driving and steering conditions, the steering performance of the vehicle is studied. (3) the dynamic model of two-degree-of-freedom four-wheel steering is analyzed, and the steering characteristics of the four-wheel steering are analyzed on the basis of this model. The control strategy of fuzzy control is studied. A fuzzy control algorithm for four wheel steering is constructed by using Matlab for fuzzy controller and compared with other control methods. Finally, the conclusion that the control strategy of the feedforward fuzzy joint controller is optimal in improving the safety and stability of the vehicle is obtained.
【學(xué)位授予單位】:北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U463.4
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,本文編號:1840762
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