車輛的安全性及操縱穩(wěn)定性對(duì)汽車來說尤為重要。國(guó)內(nèi)外專家和學(xué)者們不斷地研究和改進(jìn)主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Active Front Steering,以下簡(jiǎn)稱AFS)與電子車身穩(wěn)定系統(tǒng)(Electronic Stability Program,以下簡(jiǎn)稱ESP),AFS與ESP聯(lián)合控制已成為未來車輛控制技術(shù)的發(fā)展方向。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,分析AFS與ESP控制原理,實(shí)現(xiàn)對(duì)AFS與ESP的協(xié)調(diào)/集成控制。具體工作內(nèi)容如下:(1)考慮車輛的縱向、側(cè)向和橫擺運(yùn)動(dòng)及四個(gè)車輪繞其中心軸線的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),建立七自由度整車模型。考慮輪胎受非線性因素的影響,采用Dugoff輪胎模型分析輪胎受力。基于線性二自由度參考模型,考慮輪胎側(cè)偏力達(dá)到側(cè)向附著極限的情況,確定了橫擺角速度與質(zhì)心側(cè)偏角的理想值。(2)基于以上模型,以橫擺角速度為控制目標(biāo),采用PID控制、積分分離PID控制、模糊控制、模糊PID控制、線性二次型最優(yōu)控制及滑模控制原理設(shè)計(jì)AFS。(3)考慮到直接測(cè)量車輛質(zhì)心側(cè)偏角難度較大且路面附著系數(shù)受路面變化的影響,分別根據(jù)線性擴(kuò)張觀測(cè)原理估計(jì)車輛質(zhì)心側(cè)偏角,利用模糊辨識(shí)原理估計(jì)輪胎-路面附著系數(shù),并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。...

【文章來源】： 河南理工大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：114 頁(yè)

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 AFS及 ESP研究目的及意義
    1.2 AFS及 ESP國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 AFS國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 ESP國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 協(xié)調(diào)控制/集成控制技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 參數(shù)估計(jì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 質(zhì)心側(cè)偏角估計(jì)現(xiàn)狀
        1.3.2 橫擺角速度估計(jì)現(xiàn)狀
        1.3.3 路面附著系數(shù)估計(jì)現(xiàn)狀
        1.3.4 其他狀態(tài)參數(shù)估計(jì)現(xiàn)狀
    1.4 本章小結(jié)
2 車輛動(dòng)力學(xué)模型建模
    2.1 整車模型
        2.1.1 七自由度整車模型
        2.1.2 七自由度整車模型Simulink設(shè)計(jì)
    2.2 輪胎模型
        2.2.1 輪胎受力分析
        2.2.2 基于Simulink的輪胎模型設(shè)計(jì)
    2.3 參考模型
    2.4 本章小結(jié)
3 主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.1 AFS控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    3.2 AFS閉環(huán)PID控制器設(shè)計(jì)
        3.2.1 PID控制原理
        3.2.2 基于Simulink的 AFS閉環(huán)PID控制器設(shè)計(jì)
    3.3 AFS閉環(huán)積分分離式PID控制器設(shè)計(jì)
        3.3.1 積分分離式PID控制原理
        3.3.2 基于Simulink的 AFS閉環(huán)積分分離式PID控制器設(shè)計(jì)
    3.4 AFS閉環(huán)模糊控制器設(shè)計(jì)
        3.4.1 模糊理論
        3.4.2 模糊控制器組成及作用
        3.4.3 基于Simulink的 AFS閉環(huán)模糊控制器設(shè)計(jì)
    3.5 AFS閉環(huán)自適應(yīng)模糊PID控制器設(shè)計(jì)
        3.5.1 自適應(yīng)模糊PID控制器組成及作用
        3.5.2 基于Simulink的 AFS閉環(huán)自適應(yīng)模糊PID控制器設(shè)計(jì)
    3.6 AFS閉環(huán)線性二次型最優(yōu)控制控制器設(shè)計(jì)
        3.6.1 線性二次型最優(yōu)控制原理
        3.6.2 基于MATLAB/Simulink的 AFS閉環(huán)最優(yōu)控制器設(shè)計(jì)
    3.7 AFS閉環(huán)滑�？刂破髟O(shè)計(jì)
        3.7.1 滑模控制原理
        3.7.2 滑�？刂葡到y(tǒng)抖振抑制
        3.7.3 基于MATLAB/Simulink的 AFS閉環(huán)滑模控制器設(shè)計(jì)
    3.8 AFS控制系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析
        3.8.1 雙移線輸入仿真
        3.8.2 正弦輸入仿真
    3.9 本章小結(jié)
4 電子車身穩(wěn)定系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 車輛穩(wěn)定性狀態(tài)分析
        4.1.1 車輛失穩(wěn)原因及穩(wěn)定性控制方法
        4.1.2 橫擺角速度對(duì)車輛穩(wěn)定性的影響
        4.1.3 質(zhì)心側(cè)偏角對(duì)車輛穩(wěn)定性的影響
    4.2 車輛狀態(tài)參數(shù)估計(jì)概述
    4.3 路面附著系數(shù)估計(jì)
        4.3.1 基于模糊邏輯的路面附著系數(shù)估計(jì)
        4.3.2 路面附著系數(shù)估計(jì)仿真
        4.3.3 路面附著系數(shù)估計(jì)硬件在環(huán)驗(yàn)證
    4.4 質(zhì)心側(cè)偏角估計(jì)
        4.4.1 基于線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的質(zhì)心側(cè)偏角估計(jì)
        4.4.2 線性擴(kuò)張觀測(cè)器參數(shù)優(yōu)化
        4.4.3 質(zhì)心側(cè)偏角估計(jì)仿真
    4.5 目標(biāo)制動(dòng)力矩分配策略
        4.5.1 制動(dòng)車輪選擇
        4.5.2 制動(dòng)力矩計(jì)算
    4.6 車輛ESP系統(tǒng)控制策略實(shí)現(xiàn)
        4.6.1 基于PID控制的ESP控制器設(shè)計(jì)
        4.6.2 基于模糊邏輯控制的ESP控制器設(shè)計(jì)
        4.6.3 基于模糊PID控制的ESP控制器設(shè)計(jì)
        4.6.4 基于滑�？刂频腅SP控制器設(shè)計(jì)
        4.6.5 基于輪胎側(cè)偏剛度自適應(yīng)控制的ESP控制器設(shè)計(jì)
    4.7 ESP控制系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析
        4.7.1 雙移線工況仿真
        4.7.2 正弦輸入仿真
    4.8 本章小結(jié)
5 AFS與 ESP協(xié)調(diào)控制/集成控制研究
    5.1 AFS與 ESP協(xié)調(diào)控制
        5.1.1 AFS與 ESP協(xié)調(diào)控制策略
        5.1.2 AFS與 ESP協(xié)調(diào)控制器設(shè)計(jì)
    5.2 AFS與 ESP集成控制
    5.3 AFS與 ESP協(xié)調(diào)控制及集成控制仿真
        5.3.1 側(cè)向風(fēng)工況仿真
        5.3.2 正弦遲滯工況仿真
        5.3.3 雙移線工況仿真
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]雙軸汽車電子穩(wěn)定性協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)研究[D]. 郭建華.吉林大學(xué). 2008
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碩士論文
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[3]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
[4]基于迭代擴(kuò)展卡爾曼輔助粒子濾波的車輛質(zhì)心側(cè)偏角觀測(cè)[D]. 李志鵬.燕山大學(xué). 2017
[5]基于ESP的車輛穩(wěn)定性控制策略研究[D]. 韓順.江蘇大學(xué). 2016
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[7]汽車ESP控制策略及基于ESP/ABS集成控制研究[D]. 龍少雄.吉林大學(xué). 2014
[8]基于差動(dòng)制動(dòng)的客車電子穩(wěn)定系統(tǒng)控制策略研究[D]. 李海輝.長(zhǎng)安大學(xué). 2014
[9]汽車主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略研究[D]. 張宗強(qiáng).南京航空航天大學(xué). 2014
[10]基于Bang-Bang與PID控制的重型汽車ABS仿真研究與爆胎分析[D]. 胡彬.石家莊鐵道大學(xué). 2014



本文編號(hào)：3551591