主動前輪轉(zhuǎn)向與主動穩(wěn)定桿協(xié)調(diào)控制研究
發(fā)布時間:2021-04-27 10:40
隨著汽車技術(shù)不斷升級,底盤主動控制功能逐漸增多,但同時也帶來多系統(tǒng)集成控制問題。主動前輪轉(zhuǎn)向(AFS,Active Front-wheel Steering)通過附加額外轉(zhuǎn)向自由度,擴(kuò)展了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可變轉(zhuǎn)向比功能;主動穩(wěn)定桿(ASB,Active Stabilizer Bar)使得懸架系統(tǒng)側(cè)傾角剛度可變,通過主動扭轉(zhuǎn)力矩,對車輛側(cè)傾姿態(tài)實(shí)時控制,降低車輛側(cè)翻風(fēng)險。針對未來底盤集成化時需要考慮耦合控制問題,本文對雙系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制進(jìn)行了深入研究。首先,利用MATLAB/Simulink?軟件建立了車輛動力學(xué)模型、作動器模型以及駕駛員模型,并利用Carsim?進(jìn)行了對比驗(yàn)證與分析。其次,對于主動前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng),上層采用S函數(shù)設(shè)計(jì)理想轉(zhuǎn)向比曲線計(jì)算附加轉(zhuǎn)向角度,底層作動器進(jìn)行角度隨動控制;對于主動穩(wěn)定桿系統(tǒng),利用分段函數(shù)設(shè)計(jì)側(cè)傾角目標(biāo)值,并設(shè)計(jì)滑?刂坡捎(jì)算主動控制力矩,底層作動器實(shí)現(xiàn)力矩響應(yīng),改善車輛側(cè)傾性能。然后,通過對比多種系統(tǒng)集成控制方法,指出分散控制性能有限,集中控制擴(kuò)展性差,協(xié)調(diào)控制是組織多系統(tǒng)的優(yōu)選架構(gòu)。進(jìn)而通過理論分析兩者系統(tǒng)的運(yùn)動與控制耦...
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 主動前輪轉(zhuǎn)向與主動穩(wěn)定桿協(xié)調(diào)控制的研究背景
1.2 主動前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原理與研究現(xiàn)狀
1.3 主動穩(wěn)定桿系統(tǒng)的原理與研究現(xiàn)狀
1.4 主動前輪轉(zhuǎn)向與主動穩(wěn)定桿協(xié)調(diào)控制研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究內(nèi)容
2 車輛系統(tǒng)建模
2.1 車輛動力學(xué)模型
2.1.1 模型假設(shè)
2.1.2 整車模型
2.1.3 輪胎模型
2.2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型
2.3 駕駛員模型
2.4 執(zhí)行器模型
2.5 模型驗(yàn)證
2.6 本章小結(jié)
3 獨(dú)立控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 主動前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1.1 理想轉(zhuǎn)向比設(shè)計(jì)
3.1.2 轉(zhuǎn)向角度隨動控制
3.2 主動穩(wěn)定桿系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.2.1 側(cè)傾控制原理
3.2.2 側(cè)傾控制目標(biāo)
3.2.3 側(cè)傾控制算法
3.2.4 電機(jī)力矩控制
3.3 本章小結(jié)
4 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 多系統(tǒng)集成控制方法
4.2 雙系統(tǒng)耦合作用分析
4.2.1 動力學(xué)耦合分析
4.2.2 控制邏輯耦合分析
4.3 雙系統(tǒng)協(xié)調(diào)機(jī)制設(shè)計(jì)
4.4 容錯功能設(shè)計(jì)
4.5 本章小結(jié)
5 離線仿真試驗(yàn)研究
5.1 獨(dú)立系統(tǒng)基本功能仿真
5.1.1 理想轉(zhuǎn)向比功能仿真
5.1.2 側(cè)傾姿態(tài)控制功能仿真
5.2 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)仿真
5.2.1 階躍工況仿真
5.2.2 雙移線工況仿真
5.2.3 ESP對比試驗(yàn)
5.3 系統(tǒng)失效容錯仿真
5.3.1 階躍工況仿真
5.3.2 雙移線工況仿真
5.4 本章小結(jié)
6 臺架試驗(yàn)研究
6.1 臺架試驗(yàn)方法
6.2 臺架結(jié)構(gòu)組成
6.3 臺架試驗(yàn)研究
6.3.1 作動器試驗(yàn)
6.3.2 一般工況試驗(yàn)
6.3.3 故障工況試驗(yàn)
6.4 本章總結(jié)
7 全文總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號:3163320
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 主動前輪轉(zhuǎn)向與主動穩(wěn)定桿協(xié)調(diào)控制的研究背景
1.2 主動前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原理與研究現(xiàn)狀
1.3 主動穩(wěn)定桿系統(tǒng)的原理與研究現(xiàn)狀
1.4 主動前輪轉(zhuǎn)向與主動穩(wěn)定桿協(xié)調(diào)控制研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究內(nèi)容
2 車輛系統(tǒng)建模
2.1 車輛動力學(xué)模型
2.1.1 模型假設(shè)
2.1.2 整車模型
2.1.3 輪胎模型
2.2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型
2.3 駕駛員模型
2.4 執(zhí)行器模型
2.5 模型驗(yàn)證
2.6 本章小結(jié)
3 獨(dú)立控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 主動前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1.1 理想轉(zhuǎn)向比設(shè)計(jì)
3.1.2 轉(zhuǎn)向角度隨動控制
3.2 主動穩(wěn)定桿系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.2.1 側(cè)傾控制原理
3.2.2 側(cè)傾控制目標(biāo)
3.2.3 側(cè)傾控制算法
3.2.4 電機(jī)力矩控制
3.3 本章小結(jié)
4 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 多系統(tǒng)集成控制方法
4.2 雙系統(tǒng)耦合作用分析
4.2.1 動力學(xué)耦合分析
4.2.2 控制邏輯耦合分析
4.3 雙系統(tǒng)協(xié)調(diào)機(jī)制設(shè)計(jì)
4.4 容錯功能設(shè)計(jì)
4.5 本章小結(jié)
5 離線仿真試驗(yàn)研究
5.1 獨(dú)立系統(tǒng)基本功能仿真
5.1.1 理想轉(zhuǎn)向比功能仿真
5.1.2 側(cè)傾姿態(tài)控制功能仿真
5.2 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)仿真
5.2.1 階躍工況仿真
5.2.2 雙移線工況仿真
5.2.3 ESP對比試驗(yàn)
5.3 系統(tǒng)失效容錯仿真
5.3.1 階躍工況仿真
5.3.2 雙移線工況仿真
5.4 本章小結(jié)
6 臺架試驗(yàn)研究
6.1 臺架試驗(yàn)方法
6.2 臺架結(jié)構(gòu)組成
6.3 臺架試驗(yàn)研究
6.3.1 作動器試驗(yàn)
6.3.2 一般工況試驗(yàn)
6.3.3 故障工況試驗(yàn)
6.4 本章總結(jié)
7 全文總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號:3163320
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