汽車主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向與直接橫擺力矩協(xié)調(diào)控制方法研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-26 17:07
一直以來,主動(dòng)安全都是汽車行業(yè)的熱點(diǎn)。隨著底盤系統(tǒng)越來越龐大,系統(tǒng)之間的耦合問題也變得越來越嚴(yán)重,通過底盤集成控制不僅能夠解決車輛動(dòng)力學(xué)之間的干涉,還可以優(yōu)化整車行駛性能。且在環(huán)保和能源問題日益加劇的環(huán)境下,人們對(duì)電動(dòng)汽車的喜愛逐漸增加。相比傳統(tǒng)汽車,電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車具有能夠獨(dú)立控制各車輪轉(zhuǎn)矩的獨(dú)特優(yōu)勢,更有利于底盤各系統(tǒng)集成控制。車輛主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向(AFS)和直接橫擺力矩(DYC)也是汽車未來發(fā)展方向,兩者在電動(dòng)汽車上集成具有實(shí)際工程意義。本文以輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車為研究對(duì)象,針對(duì)AFS和DYC兩個(gè)子系統(tǒng)在某些工況下會(huì)有耦合干涉問題,分別建立AFS和DYC控制器。利用相平面法對(duì)車輛穩(wěn)定性進(jìn)行分析,搭建兩者協(xié)調(diào)控制器,設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)控制策略,對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行權(quán)重分配,以此改善行駛車輛的安全穩(wěn)定性能,主要研究內(nèi)容如下:1、對(duì)CarSim內(nèi)無電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)汽車模型,需對(duì)傳統(tǒng)車輛模型進(jìn)行改進(jìn),包括車體參數(shù)、傳動(dòng)系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)以及輪胎模型,并對(duì)所改進(jìn)模型與原模型進(jìn)行仿真對(duì)比驗(yàn)證,確保其正確性,能夠用于后續(xù)研究。2、基于AFS的汽車穩(wěn)定性分析,搭建UniTire輪胎模型,設(shè)計(jì)非線性全維狀態(tài)觀測器,主要對(duì)車輛質(zhì)...
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 直接橫擺力矩國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.3 主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向和直接橫擺力矩集成控制研究現(xiàn)狀
1.3 本論文主要內(nèi)容
2 四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車動(dòng)力學(xué)模型的建立
2.1 CARSIM車輛建模
2.1.1 車體模型
2.1.2 傳動(dòng)系統(tǒng)
2.1.3 懸架系統(tǒng)
2.1.4 UniTire輪胎模型
2.2 理想車輛參考模型
2.2.1 二自由度模型
2.2.2 期望橫擺角速度的選取
2.3 車輛動(dòng)力學(xué)模型仿真驗(yàn)證
2.4 本章小結(jié)
3 主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向汽車穩(wěn)定性研究
3.1 主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向概述
3.2 汽車穩(wěn)定性控制研究分析
3.2.1 橫擺角速度與汽車穩(wěn)定性關(guān)系
3.2.2 質(zhì)心側(cè)偏角與汽車穩(wěn)定性關(guān)系
3.2.3 基于AFS的汽車穩(wěn)定性控制分析
3.3 基于全維狀態(tài)理論的的車輛參數(shù)觀測
3.3.1 全維狀態(tài)觀測理論
3.3.2 全維狀態(tài)觀測器設(shè)計(jì)
3.3.3 驗(yàn)證
3.4 主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略研究
3.4.1 主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)框架
3.4.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制理論
3.4.3 滑模控制器設(shè)計(jì)
3.4.4 滑模變結(jié)構(gòu)控制的抖振抑制
3.5 AFS滑膜控制系統(tǒng)仿真驗(yàn)證及結(jié)果分析
3.5.1 角階躍
3.5.2 雙移線
3.6 本章小結(jié)
4 直接橫擺力矩控制策略研究
4.1 直接橫擺力矩原理
4.2 直接橫擺力矩模糊滑?刂破
4.2.1 模糊控制理論
4.2.2 滑模控制器設(shè)計(jì)
4.2.3 模糊控制器設(shè)計(jì)
4.3 力矩分配控制器
4.4 仿真分析
4.5 本章小結(jié)
5 汽車AFS與 DYC協(xié)調(diào)控制研究
5.1 聯(lián)合控制概述
5.2 AFS與 DYC協(xié)調(diào)控制策略
5.3 AFS與 DYC協(xié)調(diào)控制方法
5.3.1 相平面理論
5.3.2 相平面理論穩(wěn)定性分析
5.3.3 β -(?)相平面穩(wěn)定邊界確定
5.3.4 相平面控制區(qū)域劃分
5.3.5 協(xié)調(diào)控制器設(shè)計(jì)
5.4 仿真分析
5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果
本文編號(hào):3771356
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 直接橫擺力矩國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.3 主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向和直接橫擺力矩集成控制研究現(xiàn)狀
1.3 本論文主要內(nèi)容
2 四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車動(dòng)力學(xué)模型的建立
2.1 CARSIM車輛建模
2.1.1 車體模型
2.1.2 傳動(dòng)系統(tǒng)
2.1.3 懸架系統(tǒng)
2.1.4 UniTire輪胎模型
2.2 理想車輛參考模型
2.2.1 二自由度模型
2.2.2 期望橫擺角速度的選取
2.3 車輛動(dòng)力學(xué)模型仿真驗(yàn)證
2.4 本章小結(jié)
3 主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向汽車穩(wěn)定性研究
3.1 主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向概述
3.2 汽車穩(wěn)定性控制研究分析
3.2.1 橫擺角速度與汽車穩(wěn)定性關(guān)系
3.2.2 質(zhì)心側(cè)偏角與汽車穩(wěn)定性關(guān)系
3.2.3 基于AFS的汽車穩(wěn)定性控制分析
3.3 基于全維狀態(tài)理論的的車輛參數(shù)觀測
3.3.1 全維狀態(tài)觀測理論
3.3.2 全維狀態(tài)觀測器設(shè)計(jì)
3.3.3 驗(yàn)證
3.4 主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略研究
3.4.1 主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)框架
3.4.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制理論
3.4.3 滑模控制器設(shè)計(jì)
3.4.4 滑模變結(jié)構(gòu)控制的抖振抑制
3.5 AFS滑膜控制系統(tǒng)仿真驗(yàn)證及結(jié)果分析
3.5.1 角階躍
3.5.2 雙移線
3.6 本章小結(jié)
4 直接橫擺力矩控制策略研究
4.1 直接橫擺力矩原理
4.2 直接橫擺力矩模糊滑?刂破
4.2.1 模糊控制理論
4.2.2 滑模控制器設(shè)計(jì)
4.2.3 模糊控制器設(shè)計(jì)
4.3 力矩分配控制器
4.4 仿真分析
4.5 本章小結(jié)
5 汽車AFS與 DYC協(xié)調(diào)控制研究
5.1 聯(lián)合控制概述
5.2 AFS與 DYC協(xié)調(diào)控制策略
5.3 AFS與 DYC協(xié)調(diào)控制方法
5.3.1 相平面理論
5.3.2 相平面理論穩(wěn)定性分析
5.3.3 β -(?)相平面穩(wěn)定邊界確定
5.3.4 相平面控制區(qū)域劃分
5.3.5 協(xié)調(diào)控制器設(shè)計(jì)
5.4 仿真分析
5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果
本文編號(hào):3771356
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