本文關鍵詞：線控轉向系統(tǒng)路感規(guī)劃及穩(wěn)定性控制研究

  更多相關文章： 線控轉向系統(tǒng) 路感規(guī)劃 魯棒控制 濾波估計 車輛穩(wěn)定性

【摘要】：為了幫助駕駛員更有效的操控車輛,并且提高汽車的行駛穩(wěn)定性,線控轉向系統(tǒng)得到了越來越多的關注。除了傳統(tǒng)的轉向助力功能外,線控轉向系統(tǒng)能夠在駕駛員輸入的基礎上進行判斷分析,通過電信號對執(zhí)行機構進行命令傳輸,從而實現(xiàn)路感輕便穩(wěn)定及變傳動比和前輪轉向穩(wěn)定性控制等功能。本文研究的線控轉向汽車,主要采用柔性連接來解決傳統(tǒng)汽車轉向系統(tǒng)的力與位移耦合問題,即通過控制器處理電信號操縱路感執(zhí)行電機與轉向執(zhí)行電機完成轉向任務。首先,研究線控轉向系統(tǒng)的位移與力傳遞特性,構建由線控轉向系統(tǒng)模型,整車模型以及輪胎模型等組成的機電耦合系統(tǒng)動力學模型。其次,分析駕駛員路感的產生機理及理想轉向盤力矩的影響因素,研究線控轉向系統(tǒng)理想傳動比變化規(guī)律,考慮變傳動比影響下的路感規(guī)劃設計,提出基于動力學模型與汽車狀態(tài)參數(shù)補償?shù)幕旌下犯幸?guī)劃方法,并基于H∞控制方法設計線控轉向車輛路感控制策略,為駕駛員提供良好的路感。再次,基于擴展卡爾曼濾波估計方法對橫擺角速度和質心側偏角進行估計,在此基礎上,分析車輛轉向過程中存在的側向風干擾、傳感器噪聲及路面不平引起擾動等影響,提出基于LQG/LTR控制的線控轉向車輛穩(wěn)定性控制策略。最后,搭建線控轉向綜合試驗臺和電機性能試驗臺,并進行電機性能測試臺架試驗和轉向系統(tǒng)的臺架試驗。仿真和試驗結果表明,所設計的控制器不僅能夠有效提高汽車的操縱性能和行駛穩(wěn)定性,而且還可以為駕駛員提供良好的轉向路感。本文的研究內容可為汽車線控轉向的力與位移耦合控制研究提供理論支持。
【關鍵詞】：線控轉向系統(tǒng) 路感規(guī)劃 魯棒控制 濾波估計 車輛穩(wěn)定性
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-14
• 第一章 緒論14-23
• 1.1 線控轉向系統(tǒng)概述14-16
• 1.1.1 線控轉向系統(tǒng)結構14-15
• 1.1.2 線控轉向系統(tǒng)的性能特點15-16
• 1.2 線控轉向系統(tǒng)研究現(xiàn)狀16-21
• 1.2.1 線控轉向系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀16-19
• 1.2.2 線控轉向系統(tǒng)控制策略研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3 本文的研究內容與組織結構21-23
• 第二章 線控轉向系統(tǒng)與整車動力學模型23-29
• 2.1 轉向系統(tǒng)動力學模型23-25
• 2.1.1 轉向盤與轉向軸模型23-24
• 2.1.2 路感電機模型24
• 2.1.3 轉向電機模型24-25
• 2.1.4 齒輪齒條模型25
• 2.2 輪胎模型25-26
• 2.3 整車模型26-28
• 2.3.1 二自由度整車控制模型26-27
• 2.3.2 三自由度車輛狀態(tài)估計模型27-28
• 2.4 本章小結28-29
• 第三章 線控轉向系統(tǒng)路感規(guī)劃與控制策略研究29-53
• 3.1 線控轉向系統(tǒng)路感的形成29-30
• 3.2 線控轉向系統(tǒng)路感規(guī)劃30-46
• 3.2.1 轉向路感與轉向阻力矩的關系30-32
• 3.2.2 轉向路感與車速的關系32-36
• 3.2.3 轉向路感與傳動比的關系36-41
• 3.2.4 轉向路感與側向加速度的關系41-43
• 3.2.5 轉向路感規(guī)劃方法43-44
• 3.2.6 仿真分析44-46
• 3.3 線控轉向系統(tǒng)轉向路感控制策略46-52
• 3.3.1 系統(tǒng)控制框圖46-47
• 3.3.2 系統(tǒng)控制模型47
• 3.3.3 H_∞魯棒控制器設計47-50
• 3.3.4 仿真分析50-52
• 3.4 本章小結52-53
• 第四章 基于濾波估計的線控轉向系統(tǒng)穩(wěn)定性控制策略研究53-73
• 4.1 橫擺角速度與質心側偏角估計53-59
• 4.1.1 卡爾曼濾波算法53-55
• 4.1.2 濾波估計流程55-56
• 4.1.3 仿真分析56-59
• 4.2 線控轉向穩(wěn)定性控制策略59-65
• 4.2.1 LQG/LTR控制59-63
• 4.2.2 穩(wěn)定性控制器設計63-65
• 4.3 仿真分析65-72
• 4.4 本章小結72-73
• 第五章 線控轉向系統(tǒng)臺架試驗73-81
• 5.1 線控轉向系統(tǒng)臺架試驗總體結構73-75
• 5.2 線控轉向系統(tǒng)臺架試驗設計75-80
• 5.2.1 電機性能試驗75-77
• 5.2.2 轉向路感試驗77-79
• 5.2.3 轉向路感跟蹤性能試驗79-80
• 5.3 本章小結80-81
• 第六章 全文總結與展望81-83
• 6.1 全文總結81-82
• 6.2 研究工作展望82-83
• 參考文獻83-87
• 致謝87-88
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文88

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 丁能根;康樂;王健;余貴珍;;側向風干擾下的汽車主動前輪轉向最優(yōu)控制[J];北京工業(yè)大學學報;2013年02期

2 于蕾艷;;線控轉向系統(tǒng)的轉向盤力反饋控制策略研究[J];計算機仿真;2009年01期

3 邱緒云;唐紹豐;曹亢子;;線控轉向系統(tǒng)路感PID控制仿真研究[J];山東交通學院學報;2008年02期

4 朱亮;段建民;徐U，

本文編號：799442