【摘要】：為了提高車輛操縱穩(wěn)定性,提出一種后輪主動(dòng)脈沖轉(zhuǎn)向控制策略,并對此做了理論分析和試驗(yàn)研究�；谠囼�(yàn)Lexus車輛分析脈沖轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對車輛穩(wěn)定性能的影響并確定最優(yōu)的主動(dòng)轉(zhuǎn)向脈沖參數(shù)。設(shè)計(jì)了控制策略結(jié)構(gòu)與算法,基于Car Sim和Simulink聯(lián)合仿真分析,驗(yàn)證所提控制方法的有效性�；谠囼�(yàn)Lexus車輛,安裝液壓脈沖轉(zhuǎn)向系統(tǒng)并進(jìn)行整車試驗(yàn)研究,驗(yàn)證后輪脈沖轉(zhuǎn)向的實(shí)用性。仿真和試驗(yàn)結(jié)果表明:質(zhì)心側(cè)偏角和側(cè)向加速度在峰值處分別減小了46.8%、23.5%,提高了汽車的橫向穩(wěn)定性;側(cè)傾因子能控制在設(shè)定的閾值范圍[-0.8,0.8],車輛側(cè)傾角減小了25.4%,能有效改善車輛防側(cè)翻能力,且展現(xiàn)出比后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向更好的控制效果。
【圖文】：

沖轉(zhuǎn)向作用于后輪，來提高車輛的穩(wěn)定性并沒有充分研究�；诖�，本文以Lexus車輛為研究對象提出一種后輪主動(dòng)脈沖轉(zhuǎn)向控制策略，進(jìn)行理論分析，并設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)做整車試驗(yàn)驗(yàn)證。分析主動(dòng)脈沖信號參數(shù)對車輛動(dòng)力學(xué)性能的影響并確定最優(yōu)值;運(yùn)用Simulink和CarSim聯(lián)合仿真，驗(yàn)證后輪主動(dòng)脈沖轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的有效性;設(shè)計(jì)液壓脈沖發(fā)生裝置并安裝在Lexus試驗(yàn)車上，進(jìn)行道路試驗(yàn)，驗(yàn)證主動(dòng)脈沖轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的實(shí)用性。1轉(zhuǎn)向系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與建模1.1轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建模利用液壓系統(tǒng)來產(chǎn)生試驗(yàn)和仿真所需的轉(zhuǎn)向信號，液壓傳遞裝置見圖1，執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在多連桿懸架的橫拉桿上，如圖2。液壓油被輸送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)中推動(dòng)后輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向，其油量的大小和方向，即轉(zhuǎn)向幅值和頻率，由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制的液壓閥轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向決定，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)由控制系統(tǒng)決定。圖1液壓傳遞控制模塊Fig．1Hydraulictransmissioncontrolmodule液壓-機(jī)械脈沖轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以看成由液壓傳遞部分和液壓缸執(zhí)行部分組成，其原理圖如圖3所示。圖2脈沖執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安裝Fig．2Installationofpulseactuator圖3液壓傳遞裝置原理圖Fig．3Principlediagramofhydraulictransmissionsystem通過適當(dāng)?shù)牧黧w運(yùn)動(dòng)基本假設(shè)，再結(jié)合液壓缸運(yùn)動(dòng)與液壓閥流量方程，此液壓系統(tǒng)的壓力和流量方程可描述為kqxv=Aedydt+KPL+CdPLdt(1)式中Ae———液壓缸有效作用面積kq———液壓閥流量系數(shù)xv———液壓閥轉(zhuǎn)速y———執(zhí)行機(jī)構(gòu)活塞的運(yùn)動(dòng)位移PL———活塞左右兩端的壓力差K———液壓系統(tǒng)流阻系數(shù)C———液壓系統(tǒng)容量系數(shù)考慮作用在活塞桿上的輪胎的轉(zhuǎn)向阻尼系數(shù)c與載荷m，液壓缸機(jī)械執(zhí)行部分方程為F=AePL=md2yd2t+cdydt

浞盅芯俊?基于此，本文以Lexus車輛為研究對象提出一種后輪主動(dòng)脈沖轉(zhuǎn)向控制策略，進(jìn)行理論分析，并設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)做整車試驗(yàn)驗(yàn)證。分析主動(dòng)脈沖信號參數(shù)對車輛動(dòng)力學(xué)性能的影響并確定最優(yōu)值;運(yùn)用Simulink和CarSim聯(lián)合仿真，驗(yàn)證后輪主動(dòng)脈沖轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的有效性;設(shè)計(jì)液壓脈沖發(fā)生裝置并安裝在Lexus試驗(yàn)車上，，進(jìn)行道路試驗(yàn)，驗(yàn)證主動(dòng)脈沖轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的實(shí)用性。1轉(zhuǎn)向系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與建模1.1轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建模利用液壓系統(tǒng)來產(chǎn)生試驗(yàn)和仿真所需的轉(zhuǎn)向信號，液壓傳遞裝置見圖1，執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在多連桿懸架的橫拉桿上，如圖2。液壓油被輸送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)中推動(dòng)后輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向，其油量的大小和方向，即轉(zhuǎn)向幅值和頻率，由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制的液壓閥轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向決定，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)由控制系統(tǒng)決定。圖1液壓傳遞控制模塊Fig．1Hydraulictransmissioncontrolmodule液壓-機(jī)械脈沖轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以看成由液壓傳遞部分和液壓缸執(zhí)行部分組成，其原理圖如圖3所示。圖2脈沖執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安裝Fig．2Installationofpulseactuator圖3液壓傳遞裝置原理圖Fig．3Principlediagramofhydraulictransmissionsystem通過適當(dāng)?shù)牧黧w運(yùn)動(dòng)基本假設(shè)，再結(jié)合液壓缸運(yùn)動(dòng)與液壓閥流量方程，此液壓系統(tǒng)的壓力和流量方程可描述為kqxv=Aedydt+KPL+CdPLdt(1)式中Ae———液壓缸有效作用面積kq———液壓閥流量系數(shù)xv———液壓閥轉(zhuǎn)速y———執(zhí)行機(jī)構(gòu)活塞的運(yùn)動(dòng)位移PL———活塞左右兩端的壓力差K———液壓系統(tǒng)流阻系數(shù)C———液壓系統(tǒng)容量系數(shù)考慮作用在活塞桿上的輪胎的轉(zhuǎn)向阻尼系數(shù)c與載荷m，液壓缸機(jī)械執(zhí)行部分方程為F=AePL=md2yd2t+cdydt(2)1.2模型參數(shù)辨識為進(jìn)一步研究液壓轉(zhuǎn)向系
【作者單位】： 湖南大學(xué)汽車車身先進(jìn)設(shè)計(jì)制造國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;滑鐵盧大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;
【基金】：“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2015BAF01B01)
【分類號】：U463.4

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本文編號：2518045