線控轉(zhuǎn)向路感控制系統(tǒng)及其穩(wěn)定性研究
發(fā)布時間:2022-02-24 08:45
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對汽車的行駛安全至關(guān)重要,并與駕駛舒適性密切相關(guān),因此各大汽車生產(chǎn)商以及科研機構(gòu)從未間斷過對于汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究。線控轉(zhuǎn)向作為公認的下一代汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展趨勢,在改善車輛操縱穩(wěn)定性與駕駛安全性上具有傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)難以匹及的優(yōu)勢。由于穩(wěn)定性是系統(tǒng)的一種重要結(jié)構(gòu)性質(zhì),系統(tǒng)動力學穩(wěn)定是將其付諸工程應用的重要前提。且線控轉(zhuǎn)向(Steer-By-Wire,簡稱SBW)系統(tǒng)通常通過路感電機模擬產(chǎn)生路感,因此路感模擬策略設(shè)計的優(yōu)劣對線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)同樣至關(guān)重要。本文圍繞線控轉(zhuǎn)向路感控制系統(tǒng)及其穩(wěn)定性展開如下研究工作。本文首先對線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的相關(guān)結(jié)構(gòu)組成、關(guān)鍵技術(shù)以及可靠性進行了簡要說明。以此為依據(jù),分析了線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理,按照降階建模思想對SBW系統(tǒng)進行合理簡化建立模型。隨后用動力系統(tǒng)穩(wěn)定性理論分析了模型的動力學行為,研究SBW系統(tǒng)動力學模型的零解穩(wěn)定性條件,并由此得出了一組系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。利用CarSim構(gòu)建SBW系統(tǒng)整車模型,研究SBW系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)電機減速比與電機轉(zhuǎn)動慣量對整車操縱穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明,SBW系統(tǒng)參數(shù)對整車操縱穩(wěn)定性影響明顯,可通過改變SBW系統(tǒng)參數(shù)提高車輛操縱穩(wěn)定性。...
【文章來源】:廣西科技大學廣西壯族自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.1 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)國外研究概述
1.2.2 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)國內(nèi)研究概述
1.3 線控轉(zhuǎn)向路感模擬研究現(xiàn)狀
1.3.1 線控轉(zhuǎn)向路感模擬國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 線控轉(zhuǎn)向路感模擬國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.5 本文的主要研究工作及論文結(jié)構(gòu)
1.6 本章小結(jié)
第二章 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成及性能特點
2.1 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成
2.2 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理
2.3 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可靠性分析
2.3.1 基于FMEA與 FTA的 SBW系統(tǒng)可靠性分析
2.3.2 基于容錯技術(shù)的SBW系統(tǒng)可靠性分析
2.4 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能特點及關(guān)鍵技術(shù)
2.4.1 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能特點
2.4.2 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
2.5 本章小結(jié)
第三章 線控轉(zhuǎn)向模型建立及系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
3.1 SBW系統(tǒng)動力學模型建立
3.1.1 轉(zhuǎn)向盤總成建模
3.1.2 轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成建模
3.1.3 電機模型
3.1.4 輪胎模型
3.2 SBW系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
3.3 帶有線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的整車模型建立
3.3.1 CarSim簡介
3.3.2 整車模型建立
3.4 SBW系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)對整車操縱穩(wěn)定性影響
3.4.1 電機減速比變化對整車操作穩(wěn)定性影響分析
3.4.2 電機轉(zhuǎn)動慣量變化對整車操作穩(wěn)定性影響分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 SBW系統(tǒng)路感控制策略設(shè)計
4.1 路感模擬數(shù)學模型建立
4.1.1 路感電機數(shù)學模型
4.1.2 轉(zhuǎn)向盤力矩數(shù)學模型
4.2 路感模擬控制器設(shè)計
4.2.1 ..PID控制器
4.2.2 模糊自適應PID控制器
4.2.3 模糊免疫PID控制器
4.3 仿真分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 路感模擬策略驗證
5.1 影響路感力矩特性因素
5.1.1 車速與路感力矩之間關(guān)系
5.1.2 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角與路感力矩之間關(guān)系
5.1.3 側(cè)向加速度與路感力矩之間關(guān)系
5.2 路感評價指標
5.3 路感模擬策略驗證
5.3.1 蛇形試驗工況
5.3.2 雙移線試驗工況
5.3.3 雙紐線試驗工況
5.3.4 中心區(qū)試驗工況
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作不足與展望
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于遺傳模糊免疫算法的比例-積分-微分參數(shù)整定優(yōu)化[J]. 湯偉,王帥,王玲利. 科學技術(shù)與工程. 2018(31)
[2]基于ISO標準的道路車輛線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能安全概念設(shè)計[J]. 榮芩,吳曉東,許敏. 汽車安全與節(jié)能學報. 2018(03)
[3]線控轉(zhuǎn)向車輛轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩特性研究[J]. 趙林峰,從光好,邵文彬,陳無畏. 機械工程學報. 2018(24)
[4]汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究進展綜述[J]. 陳俐,李雄,程小宣,羅來軍,喻凡. 汽車技術(shù). 2018(04)
[5]基于模糊免疫PID的駕駛機器人車輛路徑及速度跟蹤控制[J]. 王紀偉,陳剛,汪俊. 南京理工大學學報. 2017(06)
[6]線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)變角傳動比的研究[J]. 王俊,邵文斌. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2017(12)
[7]汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的模糊滑?刂蒲芯縖J]. 孔慧芳,朱翔,王海. 自動化儀表. 2017(01)
[8]無人駕駛汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略的研究[J]. 吳蒙,張飛鐵,文桂林. 計算機仿真. 2016(12)
[9]轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳遞函數(shù)的研究及理想傳動比獲取[J]. 程準,魯植雄,龔佳慧,刁秀永. 浙江大學學報(工學版). 2016(07)
[10]基于無源理論的線控轉(zhuǎn)向汽車穩(wěn)定性控制[J]. 何磊,馬伯祥,鄭宏宇,王祥. 吉林大學學報(工學版). 2015(06)
博士論文
[1]線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略研究[D]. 楊勝兵.武漢理工大學 2008
碩士論文
[1]線控轉(zhuǎn)向路感模擬研究[D]. 陶偉男.吉林大學 2018
[2]汽車線控轉(zhuǎn)向路感模擬與回正控制策略研究[D]. 劉彥琳.合肥工業(yè)大學 2018
[3]線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主動轉(zhuǎn)向控制策略研究[D]. 高曉程.合肥工業(yè)大學 2018
[4]線控四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)穩(wěn)定性與容錯控制研究[D]. 秦曉熙.南京航空航天大學 2018
[5]基于變角傳動比的汽車線控主動轉(zhuǎn)向控制策略研究[D]. 王俊.合肥工業(yè)大學 2017
[6]汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)雙向控制結(jié)構(gòu)透明性與穩(wěn)定性研究[D]. 韓衍東.吉林大學 2016
[7]電動叉車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建模與控制策略的研究[D]. 張青林.合肥工業(yè)大學 2015
[8]線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略及路感模擬的研究[D]. 公偉強.長安大學 2013
本文編號:3642375
【文章來源】:廣西科技大學廣西壯族自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.1 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)國外研究概述
1.2.2 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)國內(nèi)研究概述
1.3 線控轉(zhuǎn)向路感模擬研究現(xiàn)狀
1.3.1 線控轉(zhuǎn)向路感模擬國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 線控轉(zhuǎn)向路感模擬國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.5 本文的主要研究工作及論文結(jié)構(gòu)
1.6 本章小結(jié)
第二章 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成及性能特點
2.1 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成
2.2 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理
2.3 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可靠性分析
2.3.1 基于FMEA與 FTA的 SBW系統(tǒng)可靠性分析
2.3.2 基于容錯技術(shù)的SBW系統(tǒng)可靠性分析
2.4 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能特點及關(guān)鍵技術(shù)
2.4.1 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能特點
2.4.2 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
2.5 本章小結(jié)
第三章 線控轉(zhuǎn)向模型建立及系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
3.1 SBW系統(tǒng)動力學模型建立
3.1.1 轉(zhuǎn)向盤總成建模
3.1.2 轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成建模
3.1.3 電機模型
3.1.4 輪胎模型
3.2 SBW系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
3.3 帶有線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的整車模型建立
3.3.1 CarSim簡介
3.3.2 整車模型建立
3.4 SBW系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)對整車操縱穩(wěn)定性影響
3.4.1 電機減速比變化對整車操作穩(wěn)定性影響分析
3.4.2 電機轉(zhuǎn)動慣量變化對整車操作穩(wěn)定性影響分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 SBW系統(tǒng)路感控制策略設(shè)計
4.1 路感模擬數(shù)學模型建立
4.1.1 路感電機數(shù)學模型
4.1.2 轉(zhuǎn)向盤力矩數(shù)學模型
4.2 路感模擬控制器設(shè)計
4.2.1 ..PID控制器
4.2.2 模糊自適應PID控制器
4.2.3 模糊免疫PID控制器
4.3 仿真分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 路感模擬策略驗證
5.1 影響路感力矩特性因素
5.1.1 車速與路感力矩之間關(guān)系
5.1.2 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角與路感力矩之間關(guān)系
5.1.3 側(cè)向加速度與路感力矩之間關(guān)系
5.2 路感評價指標
5.3 路感模擬策略驗證
5.3.1 蛇形試驗工況
5.3.2 雙移線試驗工況
5.3.3 雙紐線試驗工況
5.3.4 中心區(qū)試驗工況
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作不足與展望
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于遺傳模糊免疫算法的比例-積分-微分參數(shù)整定優(yōu)化[J]. 湯偉,王帥,王玲利. 科學技術(shù)與工程. 2018(31)
[2]基于ISO標準的道路車輛線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能安全概念設(shè)計[J]. 榮芩,吳曉東,許敏. 汽車安全與節(jié)能學報. 2018(03)
[3]線控轉(zhuǎn)向車輛轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩特性研究[J]. 趙林峰,從光好,邵文彬,陳無畏. 機械工程學報. 2018(24)
[4]汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究進展綜述[J]. 陳俐,李雄,程小宣,羅來軍,喻凡. 汽車技術(shù). 2018(04)
[5]基于模糊免疫PID的駕駛機器人車輛路徑及速度跟蹤控制[J]. 王紀偉,陳剛,汪俊. 南京理工大學學報. 2017(06)
[6]線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)變角傳動比的研究[J]. 王俊,邵文斌. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2017(12)
[7]汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的模糊滑?刂蒲芯縖J]. 孔慧芳,朱翔,王海. 自動化儀表. 2017(01)
[8]無人駕駛汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略的研究[J]. 吳蒙,張飛鐵,文桂林. 計算機仿真. 2016(12)
[9]轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳遞函數(shù)的研究及理想傳動比獲取[J]. 程準,魯植雄,龔佳慧,刁秀永. 浙江大學學報(工學版). 2016(07)
[10]基于無源理論的線控轉(zhuǎn)向汽車穩(wěn)定性控制[J]. 何磊,馬伯祥,鄭宏宇,王祥. 吉林大學學報(工學版). 2015(06)
博士論文
[1]線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略研究[D]. 楊勝兵.武漢理工大學 2008
碩士論文
[1]線控轉(zhuǎn)向路感模擬研究[D]. 陶偉男.吉林大學 2018
[2]汽車線控轉(zhuǎn)向路感模擬與回正控制策略研究[D]. 劉彥琳.合肥工業(yè)大學 2018
[3]線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主動轉(zhuǎn)向控制策略研究[D]. 高曉程.合肥工業(yè)大學 2018
[4]線控四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)穩(wěn)定性與容錯控制研究[D]. 秦曉熙.南京航空航天大學 2018
[5]基于變角傳動比的汽車線控主動轉(zhuǎn)向控制策略研究[D]. 王俊.合肥工業(yè)大學 2017
[6]汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)雙向控制結(jié)構(gòu)透明性與穩(wěn)定性研究[D]. 韓衍東.吉林大學 2016
[7]電動叉車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建模與控制策略的研究[D]. 張青林.合肥工業(yè)大學 2015
[8]線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略及路感模擬的研究[D]. 公偉強.長安大學 2013
本文編號:3642375
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