運用汽車二自由度模型對車輛進(jìn)行主動前輪轉(zhuǎn)角控制,針對車輛穩(wěn)定性設(shè)計了LQR控制器,采用Carsim與Simulink聯(lián)合仿真,在雙移線工況下驗證了控制器的可行性。通過大量仿真與系統(tǒng)分析,得到LQR參數(shù)與車輛穩(wěn)定性的定性關(guān)系。在這一研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計了同時考慮車輛穩(wěn)定性與操縱靈活性的協(xié)同控制器,采用同樣的仿真方法,驗證了協(xié)同控制器的優(yōu)越性。結(jié)果表明,LQR控制可以提高車輛的穩(wěn)定性;LQR控制器參數(shù)與車輛穩(wěn)定性存在一定的相關(guān)性;協(xié)同控制器在LQR控制器的基礎(chǔ)上可以起到折衷車輛穩(wěn)定性與操縱靈活性的作用,為車輛控制器的設(shè)計提供了參考。 

【文章來源】：石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,33(01)

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

k2與β函數(shù)關(guān)系圖

LQR轉(zhuǎn)向控制器的設(shè)計目的是使車輛狀態(tài)能夠跟隨理想轉(zhuǎn)向模型,從而保證車輛的穩(wěn)定性,即狀態(tài)變量質(zhì)心側(cè)偏角與橫擺角速度能夠跟隨理想質(zhì)心側(cè)偏角和理想橫擺角速度�？刂葡到y(tǒng)流程如圖2所示。如圖2所示,LQR控制器需要空間狀態(tài)變量A、B和所選取的參數(shù)Q、R計算出最優(yōu)反饋增益矩陣K,由狀態(tài)量偏差與最優(yōu)反饋增益K的乘積算得附加前輪轉(zhuǎn)角。

表1 車輛參數(shù)表 項 汽車質(zhì)量m/kg 橫擺轉(zhuǎn)動慣量 Iz/(kg·m2) 軸距L/m 轉(zhuǎn)向傳動比(方向盤-前輪) 質(zhì)心到前軸距離a/m 質(zhì)心到后軸距離b/m 前輪側(cè)偏剛度 k1/(N·rad-1) 后輪側(cè)偏剛度k2/ (N·rad-1) 數(shù)值 1 830 3 234 3.05 18 1.4 1.65 28 648 28 648在仿真驗證之前,有必要對車輛的性能進(jìn)行研究,選取雙移線工況與72 km/h的中高車速,車輛不施加控制,采用Simulink與Carsim聯(lián)合仿真進(jìn)行研究。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]基于主動制動的車輛穩(wěn)定性系統(tǒng)最優(yōu)控制策略[J]. 皮大偉,陳南,張丙軍.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2009(11)

博士論文
[1]四輪獨立驅(qū)動獨立轉(zhuǎn)向電動汽車控制與協(xié)調(diào)方法研究[D]. 高琳琳.吉林大學(xué) 2017

碩士論文
[1]基于卡爾曼濾波的AFS和DYC協(xié)調(diào)控制[D]. 田晨.湖南大學(xué) 2017
[2]EPS與AFS集成轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究[D]. 羅才偉.重慶大學(xué) 2016



本文編號：3144536