基于后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)高速汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-20 18:48
隨著高速公路、快速路、高架橋的大興修建,路面狀況逐步改善,汽車行駛速度得到了極大的提高,汽車對(duì)外界干擾更加敏感。超車、會(huì)車、進(jìn)出隧道口、行駛在空曠的高架橋是日常生活中經(jīng)常遇到的情況,此時(shí)汽車會(huì)受到外力作用導(dǎo)致汽車側(cè)滑,行駛軌跡發(fā)生偏移,駕駛員需要不斷地調(diào)整轉(zhuǎn)向盤來修正汽車姿態(tài),嚴(yán)重增加了駕駛員的駕駛負(fù)擔(dān),若駕駛員反應(yīng)不及時(shí)或者經(jīng)驗(yàn)不足可能會(huì)導(dǎo)致交通事故。針對(duì)以上情況,本文基于主動(dòng)底盤控制技術(shù)-后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來研究高速汽車的側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性。后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車不僅汽車前輪參與轉(zhuǎn)向,而且后輪也能參與轉(zhuǎn)向。車速較低時(shí),汽車前后輪轉(zhuǎn)向相反,減小轉(zhuǎn)彎半徑,提高了汽車操縱輕便性;汽車處于高速時(shí),汽車前后輪轉(zhuǎn)向相同,減少汽車的橫擺和側(cè)滑,提高了汽車在高速時(shí)的側(cè)向穩(wěn)定性。合適的后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車角傳動(dòng)比對(duì)汽車的轉(zhuǎn)向性能有重要影響,本文在后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車二自由度車輛模型基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出基于比例控制、基于橫擺角速度反饋控制的后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車角傳動(dòng)比,并通過角階躍與連續(xù)正弦動(dòng)態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析研究。研究汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性問題,首先應(yīng)該認(rèn)識(shí)側(cè)風(fēng)。本文對(duì)側(cè)風(fēng)進(jìn)行了理論分析,闡述了氣動(dòng)力產(chǎn)生的原因、確定了風(fēng)壓中心位置、計(jì)算出...
【文章來源】:長春工業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 氣動(dòng)力產(chǎn)生的原因及側(cè)風(fēng)分類
1.3 汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性控制國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性控制方法
1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車角傳動(dòng)比特性設(shè)計(jì)
2.1 后輪轉(zhuǎn)向汽車轉(zhuǎn)向方式分類
2.1.1 后輪隨動(dòng)轉(zhuǎn)向
2.1.2 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向
2.2 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車二自由度車輛模型搭建
2.3 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車角傳動(dòng)比設(shè)計(jì)
2.3.1 基于比例控制的角傳動(dòng)比設(shè)計(jì)
2.3.2 基于橫擺角速度反饋控制的角傳動(dòng)比設(shè)計(jì)
2.4 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車轉(zhuǎn)向性能仿真試驗(yàn)分析
2.4.1 角階躍輸入動(dòng)態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)
2.4.2 連續(xù)正弦輸入動(dòng)態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)
2.5 本章小結(jié)
第3章 側(cè)風(fēng)作用下后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車模型搭建
3.1 側(cè)風(fēng)理論分析研究
3.1.1 風(fēng)壓中心
3.1.2 氣動(dòng)六分力
3.1.3 側(cè)向力及橫擺力矩的確定
3.2 整車動(dòng)力學(xué)模型搭建
3.3 側(cè)風(fēng)作用下后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車二自由度車輛模型
3.4 本章小結(jié)
第4章 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車自抗擾控制器設(shè)計(jì)
4.1 自抗擾控制技術(shù)簡(jiǎn)介
4.2 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)自抗擾控制器設(shè)計(jì)
4.2.1 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)理想橫擺角速度的確定
4.2.2 基于橫擺角速度跟蹤的后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)自抗擾控制器設(shè)計(jì)
4.3 仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.3.1 角階躍輸入動(dòng)態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)
4.3.2 連續(xù)正弦輸入動(dòng)態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)
4.4 本章小結(jié)
第5章 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車高速側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性控制仿真分析
5.1 汽車直線行駛
5.1.1 側(cè)風(fēng)風(fēng)速為常數(shù)
5.1.2 側(cè)風(fēng)風(fēng)速正弦變化
5.2 汽車轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角正弦輸入
5.2.1 側(cè)風(fēng)風(fēng)速為常數(shù)
5.2.2 側(cè)風(fēng)風(fēng)速正弦變化
5.3 駕駛員單點(diǎn)預(yù)瞄模型
5.4 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車高速側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性閉環(huán)控制仿真
5.4.1 駕駛員模型及“人-車-路”閉環(huán)系統(tǒng)模型搭建
5.4.2 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車閉環(huán)系統(tǒng)高速側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性仿真
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]應(yīng)用于硬件在環(huán)系統(tǒng)的駕駛員行為特性建模仿真與控制[J]. 石曉輝,翟金祥,趙軍,蔣欣. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(03)
[2]基于線控變傳動(dòng)比的四輪轉(zhuǎn)向汽車最優(yōu)控制[J]. 張庭芳,張超敏,何新毅,曲志林. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(01)
[3]基于單點(diǎn)預(yù)瞄最優(yōu)曲率的4WDEV人-車-路閉環(huán)仿真研究[J]. 牛晶. 機(jī)械研究與應(yīng)用. 2017(03)
[4]側(cè)風(fēng)對(duì)整車空氣動(dòng)力性影響的研究[J]. 宋名洋. 機(jī)電技術(shù). 2017(02)
[5]汽車主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向的自抗擾控制器設(shè)計(jì)[J]. 桑楠,魏民祥,白玉. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2017(05)
[6]自適應(yīng)滑模控制器的EPS側(cè)風(fēng)反向控制研究[J]. 敖德根,米根鎖. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2017(01)
[7]汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性的雙向耦合方法研究[J]. 谷正氣,豐成杰,陳陣,黃泰明,譚鵬. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(09)
[8]預(yù)瞄跟隨駕駛員模型校正環(huán)節(jié)參數(shù)求解方法[J]. 管欣,陳永尚,賈鑫,張立增,詹軍. 汽車工程. 2016(08)
[9]基于離散氣動(dòng)系數(shù)的轎車瞬態(tài)側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性研究[J]. 楊建國. 中國機(jī)械工程. 2016(04)
[10]利用數(shù)字式求積儀測(cè)量汽車迎風(fēng)面積的探討[J]. 吳展,沈南,袁建軍,王雪瑩. 北京汽車. 2015(03)
博士論文
[1]固態(tài)變壓器逆變級(jí)非線性復(fù)合控制方法的研究[D]. 鄭麗君.太原理工大學(xué) 2015
碩士論文
[1]汽車主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制研究[D]. 牛加飛.長春工業(yè)大學(xué) 2017
[2]駕駛員在環(huán)的四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車穩(wěn)定性控制研究[D]. 胡耀中.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向/獨(dú)立電驅(qū)動(dòng)汽車四輪轉(zhuǎn)向控制策略與路感模擬研究[D]. 何浩然.遼寧工業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于主動(dòng)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的高速汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性控制研究[D]. 張輝.浙江大學(xué) 2014
[5]汽車線控四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究[D]. 馮嚴(yán)科.蘭州理工大學(xué) 2010
[6]四輪轉(zhuǎn)向汽車的動(dòng)特性及其魯棒控制研究[D]. 楊秀林.武漢理工大學(xué) 2008
[7]基于ADAMS、Matlab/Simulink四輪轉(zhuǎn)向汽車聯(lián)合仿真分析[D]. 王臻.東北大學(xué) 2008
[8]四輪轉(zhuǎn)向汽車操縱性和穩(wěn)定性的聯(lián)合優(yōu)化及仿真研究[D]. 陸子玉.南京航空航天大學(xué) 2007
[9]高速汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性研究[D]. 馮永華.南京航空航天大學(xué) 2007
[10]側(cè)風(fēng)環(huán)境下高速汽車穩(wěn)定性研究與分析[D]. 董涵.湖南大學(xué) 2003
本文編號(hào):3239735
【文章來源】:長春工業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 氣動(dòng)力產(chǎn)生的原因及側(cè)風(fēng)分類
1.3 汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性控制國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性控制方法
1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車角傳動(dòng)比特性設(shè)計(jì)
2.1 后輪轉(zhuǎn)向汽車轉(zhuǎn)向方式分類
2.1.1 后輪隨動(dòng)轉(zhuǎn)向
2.1.2 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向
2.2 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車二自由度車輛模型搭建
2.3 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車角傳動(dòng)比設(shè)計(jì)
2.3.1 基于比例控制的角傳動(dòng)比設(shè)計(jì)
2.3.2 基于橫擺角速度反饋控制的角傳動(dòng)比設(shè)計(jì)
2.4 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車轉(zhuǎn)向性能仿真試驗(yàn)分析
2.4.1 角階躍輸入動(dòng)態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)
2.4.2 連續(xù)正弦輸入動(dòng)態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)
2.5 本章小結(jié)
第3章 側(cè)風(fēng)作用下后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車模型搭建
3.1 側(cè)風(fēng)理論分析研究
3.1.1 風(fēng)壓中心
3.1.2 氣動(dòng)六分力
3.1.3 側(cè)向力及橫擺力矩的確定
3.2 整車動(dòng)力學(xué)模型搭建
3.3 側(cè)風(fēng)作用下后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車二自由度車輛模型
3.4 本章小結(jié)
第4章 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車自抗擾控制器設(shè)計(jì)
4.1 自抗擾控制技術(shù)簡(jiǎn)介
4.2 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)自抗擾控制器設(shè)計(jì)
4.2.1 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)理想橫擺角速度的確定
4.2.2 基于橫擺角速度跟蹤的后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)自抗擾控制器設(shè)計(jì)
4.3 仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.3.1 角階躍輸入動(dòng)態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)
4.3.2 連續(xù)正弦輸入動(dòng)態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)
4.4 本章小結(jié)
第5章 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車高速側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性控制仿真分析
5.1 汽車直線行駛
5.1.1 側(cè)風(fēng)風(fēng)速為常數(shù)
5.1.2 側(cè)風(fēng)風(fēng)速正弦變化
5.2 汽車轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角正弦輸入
5.2.1 側(cè)風(fēng)風(fēng)速為常數(shù)
5.2.2 側(cè)風(fēng)風(fēng)速正弦變化
5.3 駕駛員單點(diǎn)預(yù)瞄模型
5.4 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車高速側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性閉環(huán)控制仿真
5.4.1 駕駛員模型及“人-車-路”閉環(huán)系統(tǒng)模型搭建
5.4.2 后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向汽車閉環(huán)系統(tǒng)高速側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性仿真
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]應(yīng)用于硬件在環(huán)系統(tǒng)的駕駛員行為特性建模仿真與控制[J]. 石曉輝,翟金祥,趙軍,蔣欣. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(03)
[2]基于線控變傳動(dòng)比的四輪轉(zhuǎn)向汽車最優(yōu)控制[J]. 張庭芳,張超敏,何新毅,曲志林. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(01)
[3]基于單點(diǎn)預(yù)瞄最優(yōu)曲率的4WDEV人-車-路閉環(huán)仿真研究[J]. 牛晶. 機(jī)械研究與應(yīng)用. 2017(03)
[4]側(cè)風(fēng)對(duì)整車空氣動(dòng)力性影響的研究[J]. 宋名洋. 機(jī)電技術(shù). 2017(02)
[5]汽車主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向的自抗擾控制器設(shè)計(jì)[J]. 桑楠,魏民祥,白玉. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2017(05)
[6]自適應(yīng)滑模控制器的EPS側(cè)風(fēng)反向控制研究[J]. 敖德根,米根鎖. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2017(01)
[7]汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性的雙向耦合方法研究[J]. 谷正氣,豐成杰,陳陣,黃泰明,譚鵬. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(09)
[8]預(yù)瞄跟隨駕駛員模型校正環(huán)節(jié)參數(shù)求解方法[J]. 管欣,陳永尚,賈鑫,張立增,詹軍. 汽車工程. 2016(08)
[9]基于離散氣動(dòng)系數(shù)的轎車瞬態(tài)側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性研究[J]. 楊建國. 中國機(jī)械工程. 2016(04)
[10]利用數(shù)字式求積儀測(cè)量汽車迎風(fēng)面積的探討[J]. 吳展,沈南,袁建軍,王雪瑩. 北京汽車. 2015(03)
博士論文
[1]固態(tài)變壓器逆變級(jí)非線性復(fù)合控制方法的研究[D]. 鄭麗君.太原理工大學(xué) 2015
碩士論文
[1]汽車主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制研究[D]. 牛加飛.長春工業(yè)大學(xué) 2017
[2]駕駛員在環(huán)的四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車穩(wěn)定性控制研究[D]. 胡耀中.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向/獨(dú)立電驅(qū)動(dòng)汽車四輪轉(zhuǎn)向控制策略與路感模擬研究[D]. 何浩然.遼寧工業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于主動(dòng)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的高速汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性控制研究[D]. 張輝.浙江大學(xué) 2014
[5]汽車線控四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究[D]. 馮嚴(yán)科.蘭州理工大學(xué) 2010
[6]四輪轉(zhuǎn)向汽車的動(dòng)特性及其魯棒控制研究[D]. 楊秀林.武漢理工大學(xué) 2008
[7]基于ADAMS、Matlab/Simulink四輪轉(zhuǎn)向汽車聯(lián)合仿真分析[D]. 王臻.東北大學(xué) 2008
[8]四輪轉(zhuǎn)向汽車操縱性和穩(wěn)定性的聯(lián)合優(yōu)化及仿真研究[D]. 陸子玉.南京航空航天大學(xué) 2007
[9]高速汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性研究[D]. 馮永華.南京航空航天大學(xué) 2007
[10]側(cè)風(fēng)環(huán)境下高速汽車穩(wěn)定性研究與分析[D]. 董涵.湖南大學(xué) 2003
本文編號(hào):3239735
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