本文關(guān)鍵詞：多軸轉(zhuǎn)向車輛操縱穩(wěn)定性控制策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 多軸轉(zhuǎn)向技術(shù)是改善車輛操縱穩(wěn)定性的有效的主動底盤控制技術(shù),可有效解決傳統(tǒng)前輪轉(zhuǎn)向車輛低速轉(zhuǎn)向不靈活、中高速穩(wěn)定性差的問題。目前,四輪轉(zhuǎn)向控制大多是針對后輪轉(zhuǎn)角的主動控制,這種方法可較好地控制車輛的一個狀態(tài)變量,但不能實現(xiàn)多目標控制,且對于車輛在極限工況下的穩(wěn)定性控制作用有限；對于三軸及以上的多軸轉(zhuǎn)向技術(shù),大多采用的是零質(zhì)心側(cè)偏角比例控制策略,控制方式較為簡單,且缺乏在非線性動力學控制方面的研究。 鑒于目前狀況,本文對四輪轉(zhuǎn)向車輛的轉(zhuǎn)角與橫擺力矩聯(lián)合控制策略和三軸全輪轉(zhuǎn)向車輛的轉(zhuǎn)角控制策略進行了研究。研究工作具體如下： (1)為解決零質(zhì)心側(cè)偏角比例控制四輪轉(zhuǎn)向車輛中高速出現(xiàn)過度不足轉(zhuǎn)向的問題,提出了在后輪轉(zhuǎn)角控制基礎(chǔ)上附加橫擺力矩的控制策略,基于車輛線性二自由度模型,采用伺服跟蹤最優(yōu)控制算法,設(shè)計了聯(lián)合最優(yōu)控制系統(tǒng)。 (2)以提高車輛在極限工況下的穩(wěn)定性為目的,對四輪轉(zhuǎn)向車輛進行了非線性聯(lián)合控制研究。建立了車輛的非線性整車動力學模型,基于狀態(tài)調(diào)節(jié)器最優(yōu)控制原理,設(shè)計了非線性聯(lián)合最優(yōu)控制系統(tǒng)。為了能更真實地反映車輛的動力學特性,運用ADAMS/Car建立了車輛虛擬樣機模型,針對車輛的非線性,提出了聯(lián)合模糊控制策略,設(shè)計了非線性聯(lián)合模糊控制系統(tǒng),采用ADAMS/Car和MATLAB/Simulink聯(lián)合仿真的方法,測試了控制系統(tǒng)的控制效果。 (3)綜合考慮三軸車輛的低速和高速性能,對其進行了全輪轉(zhuǎn)向最優(yōu)控制研究。建立了三軸全輪轉(zhuǎn)向車輛的線性二自由度模型,運用最優(yōu)控制算法,設(shè)計了全輪轉(zhuǎn)向線性最優(yōu)控制系統(tǒng)。 (4)考慮輪胎的非線性,對三軸車輛在極限工況下的穩(wěn)定性進行了分析控制。建立了三軸全輪轉(zhuǎn)向車輛的二自由度非線性整車動力模型,基于模糊控制理論,設(shè)計了全輪轉(zhuǎn)向非線性模糊控制系統(tǒng)。 通過對控制系統(tǒng)進行仿真驗證,得出如下結(jié)論：所設(shè)計的線性控制系統(tǒng)可有效提高車輛在正常行駛工況下的操縱穩(wěn)定性,非線性控制系統(tǒng)可有效防止車輛在極限轉(zhuǎn)向工況下發(fā)生側(cè)滑失穩(wěn)。
【關(guān)鍵詞】：多軸轉(zhuǎn)向車輛 操縱穩(wěn)定性 非線性 最優(yōu)控制 模糊控制
【學位授予單位】：山東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：U461.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景及意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 四輪轉(zhuǎn)向汽車控制技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 多軸轉(zhuǎn)向汽車控制技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本課題主要研究內(nèi)容14-16
• 第二章 四輪轉(zhuǎn)向車輛轉(zhuǎn)角與橫擺力矩線性聯(lián)合最優(yōu)控制16-28
• 2.1 四輪轉(zhuǎn)向車輛轉(zhuǎn)角與橫擺力矩聯(lián)合控制線性二自由度模型16-17
• 2.2 轉(zhuǎn)角與橫擺力矩聯(lián)合最優(yōu)控制系統(tǒng)設(shè)計17-24
• 2.2.1 伺服跟蹤器的線性二次型最優(yōu)控制原理18-19
• 2.2.2 控制策略分析與控制器設(shè)計19-23
• 2.2.3 控制系統(tǒng)仿真模型建立23-24
• 2.3 控制系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析24-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 四輪轉(zhuǎn)向車輛轉(zhuǎn)角與橫擺力矩非線性聯(lián)合最優(yōu)控制28-53
• 3.1 使用魔術(shù)公式的非線性輪胎模型28-31
• 3.1.1 "魔術(shù)公式"簡介和輪胎力的計算29-30
• 3.1.2 輪胎圖形建模30-31
• 3.2 四輪轉(zhuǎn)向車輛非線性整車動力學模型31-38
• 3.2.1 車輛系統(tǒng)動力學和運動學分析32-34
• 3.2.2 整車圖形建模34-35
• 3.2.3 整車模型仿真與分析35-38
• 3.3 四輪轉(zhuǎn)向車輛單獨轉(zhuǎn)角控制38-42
• 3.3.1 單獨后輪轉(zhuǎn)角控制策略分析38-39
• 3.3.2 仿真及結(jié)果分析39-42
• 3.4 轉(zhuǎn)角與橫擺力矩非線性聯(lián)合最優(yōu)控制系統(tǒng)設(shè)計42-48
• 3.4.1 狀態(tài)調(diào)節(jié)器的線性二次型最優(yōu)控制原理42-44
• 3.4.2 車輛理想模型44-46
• 3.4.3 前饋和反饋控制器設(shè)計46-48
• 3.4.4 聯(lián)合控制系統(tǒng)仿真模型建立48
• 3.5 聯(lián)合最優(yōu)控制系統(tǒng)仿真驗證48-52
• 3.6 本章小結(jié)52-53
• 第四章 基于聯(lián)合仿真技術(shù)的四輪轉(zhuǎn)向車輛模糊控制53-77
• 4.1 基于ADAMS/Car的4WS車輛整車多體系統(tǒng)動力學模型53-58
• 4.1.1 基于ADAMS/Car的整車建模流程54
• 4.1.24 WS車輛整車建模54-58
• 4.2 轉(zhuǎn)角與橫擺力矩非線性聯(lián)合模糊控制系統(tǒng)設(shè)計58-66
• 4.2.1 模糊控制的基本原理58-60
• 4.2.2 模糊控制器設(shè)計步驟60
• 4.2.3 轉(zhuǎn)角與橫擺力矩聯(lián)合模糊控制系統(tǒng)設(shè)計60-66
• 4.3 ADAMS/Car與MATLAB/Simulink聯(lián)合仿真66-76
• 4.3.1 聯(lián)合仿真方法概述66-67
• 4.3.2 基于ADAMS/Control的虛擬樣機和控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真實現(xiàn)67-71
• 4.3.3 聯(lián)合仿真及結(jié)果分析71-76
• 4.4 本章小結(jié)76-77
• 第五章 三軸車輛全輪轉(zhuǎn)向線性最優(yōu)控制77-90
• 5.1 三軸全輪轉(zhuǎn)向車輛線性二自由度模型77-78
• 5.2 全輪轉(zhuǎn)向線性二次型最優(yōu)控制系統(tǒng)設(shè)計78-85
• 5.2.1 車輛理想模型79-84
• 5.2.2 前饋和反饋控制器設(shè)計84-85
• 5.2.3 控制系統(tǒng)仿真模型建立85
• 5.3 控制系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析85-89
• 5.3.1 低速時的仿真結(jié)果86-88
• 5.3.2 高速時的仿真結(jié)果88-89
• 5.4 本章小結(jié)89-90
• 第六章 三軸車輛全輪轉(zhuǎn)向非線性模糊控制90-108
• 6.1 三軸全輪轉(zhuǎn)向車輛非線性整車動力學模型90-98
• 6.1.1 車輛系統(tǒng)動力學和運動學分析91-95
• 6.1.2 整車圖形建模95-96
• 6.1.3 整車模型仿真與分析96-98
• 6.2 全輪轉(zhuǎn)向非線性模糊控制系統(tǒng)設(shè)計98-103
• 6.2.1 控制策略分析98
• 6.2.2 零質(zhì)心側(cè)偏角比例前饋控制器設(shè)計98-100
• 6.2.3 質(zhì)心側(cè)偏角反饋模糊控制器設(shè)計100-102
• 6.2.4 控制系統(tǒng)仿真模型建立102-103
• 6.3 控制系統(tǒng)仿真驗證103-107
• 6.4 本章小結(jié)107-108
• 第七章 總結(jié)與展望108-111
• 7.1 全文總結(jié)108-110
• 7.2 研究展望110-111
• 參考文獻111-114
• 致謝114-115
• 攻讀碩士期間參與的項目和發(fā)表的論文115

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張小江;高秀華;王云超;程偉峰;;多軸轉(zhuǎn)向車輛模型跟蹤控制分析[J];重慶大學學報;2013年03期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 劉芹芹;重型車輛多軸轉(zhuǎn)向控制方法及仿真[D];吉林大學;2011年

2 胡國強;汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向特性的研究[D];武漢理工大學;2012年

3 賀翠華;基于虛擬技術(shù)的多軸轉(zhuǎn)向車輛操縱穩(wěn)定性研究[D];山東理工大學;2012年

4 王科星;轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)件拓撲優(yōu)化[D];武漢理工大學;2012年

5 王露;基于橫擺力矩控制的五軸全輪轉(zhuǎn)向汽車研究[D];青島理工大學;2011年

6 胡維;四輪定位參數(shù)對汽車操縱穩(wěn)定性的影響研究[D];合肥工業(yè)大學;2012年

7 劉云霞;基于柔性車架的多軸轉(zhuǎn)向汽車操縱穩(wěn)定性研究[D];武漢理工大學;2013年

8 蔡焱焱;基于線控技術(shù)的主動前輪轉(zhuǎn)向的控制策略研究與實驗驗證[D];山東理工大學;2013年

9 李俊杰;車輛側(cè)翻預(yù)警系統(tǒng)動力學仿真及算法研究[D];武漢理工大學;2013年

  本文關(guān)鍵詞：多軸轉(zhuǎn)向車輛操縱穩(wěn)定性控制策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：337283