本文關(guān)鍵詞：極限工況下汽車橫向穩(wěn)定性控制研究

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【摘要】：汽車在低附著路面上行駛或在高附著路面上進行高速急轉(zhuǎn)彎時很容易出現(xiàn)橫擺、側(cè)滑或側(cè)翻等橫向穩(wěn)定性問題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,控制技術(shù)和電子產(chǎn)品在汽車上得到了廣泛應(yīng)用,汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)也日漸成熟,在很大程度上提高了汽車的橫向穩(wěn)定性。然而,目前多數(shù)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的主要控制目標(biāo)為汽車的橫擺穩(wěn)定性,雖然在一定程度上可以抑制側(cè)翻的發(fā)生,但是在高速急轉(zhuǎn)彎等極限工況下起到的作用有限。為了彌補汽車穩(wěn)定控制系統(tǒng)在防側(cè)翻控制方面的不足,進一步提高汽車的橫向穩(wěn)定性,把側(cè)翻穩(wěn)定性作為汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的一個重要控制目標(biāo)顯得很有必要,進而對橫擺穩(wěn)定性和側(cè)翻穩(wěn)定性進行綜合控制。本文首先對影響汽車橫向穩(wěn)定性的主要因素和橫向穩(wěn)定性控制的基本原理及方法進行探討;通過建立二自由度整車簡化模型分析了汽車的穩(wěn)態(tài)響應(yīng),并研究了極限工況下汽車橫向穩(wěn)定性的特殊性。在模型建立過程中,采用基于參數(shù)化建模的Car Sim軟件建立了包括傳動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、輪胎模型等各子系統(tǒng)在內(nèi)的整車動力性模型。結(jié)合傳統(tǒng)汽車電子穩(wěn)定控制器的控制原理,以橫擺角速度為控制目標(biāo),建立了參數(shù)自適應(yīng)模糊PID控制器,對汽車橫擺進行控制;基于LTR防側(cè)翻控制原理設(shè)計了采用傳統(tǒng)傳感器信號靜態(tài)門限值方法對汽車側(cè)翻進行控制的側(cè)翻穩(wěn)定性控制器。接著采用一種可以實現(xiàn)橫擺與側(cè)翻穩(wěn)定性聯(lián)合控制的綜合控制策略,通過監(jiān)測汽車狀態(tài),對汽車橫擺和側(cè)翻運動的發(fā)生順序做出優(yōu)先判斷,進而優(yōu)先激活相應(yīng)的穩(wěn)定性控制策略,實現(xiàn)對汽車橫擺與側(cè)翻的動力學(xué)穩(wěn)定性控制。最后在不同工況下對橫擺與側(cè)翻綜合控制策略進行了仿真分析,驗證了CarSim整車模型和控制策略的有效性。
【關(guān)鍵詞】：極限工況 橫擺穩(wěn)定性 側(cè)翻穩(wěn)定性 CarSim
【學(xué)位授予單位】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U461.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 論文研究背景及意義8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀8-9
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容10-12
• 第2章 汽車橫向穩(wěn)定性分析與控制12-19
• 2.1 汽車橫向穩(wěn)定性分析12-14
• 2.1.1 影響汽車橫向穩(wěn)定性的主要因素12
• 2.1.2 汽車橫向穩(wěn)定性控制原理及方法12-14
• 2.2 汽車橫向穩(wěn)定性判定14-17
• 2.2.1 線性二自由度模型分析14-15
• 2.2.2 汽車穩(wěn)態(tài)響應(yīng)15-17
• 2.3 極限工況下汽車橫向穩(wěn)定性分析17-18
• 2.3.1 高速急轉(zhuǎn)彎時汽車橫向穩(wěn)定性控制的特殊性17-18
• 2.3.2 低附著路面上汽車橫向穩(wěn)定性控制的特殊性18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 第3章 車輛動力學(xué)模型的建立19-30
• 3.1 CarSim軟件簡介19-20
• 3.1.1 CarSim軟件概述19
• 3.1.2 CarSim軟件組成19-20
• 3.2 基于參數(shù)化的CarSim整車模型的建立20-27
• 3.2.1 車體參數(shù)及空氣動力學(xué)21-22
• 3.2.2 傳動系統(tǒng)22-23
• 3.2.3 制動系統(tǒng)23-24
• 3.2.4 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)24-25
• 3.2.5 懸架系統(tǒng)與輪胎模型25-27
• 3.3 CarSim軟件求解器介紹27-28
• 3.4 模型仿真驗證28-29
• 3.5 本章小結(jié)29-30
• 第4章 汽車橫擺穩(wěn)定性控制策略30-41
• 4.1 Matlab/Simulink軟件簡介30
• 4.2 橫擺穩(wěn)定性控制的基本思路30-32
• 4.2.1 控制變量的選取30-31
• 4.2.2 控制方法的選擇31
• 4.2.3 橫擺穩(wěn)定控制的總體結(jié)構(gòu)31-32
• 4.3 橫擺穩(wěn)定性分析32-33
• 4.4 橫擺穩(wěn)定性控制器設(shè)計33-39
• 4.4.1 橫擺穩(wěn)定性控制算法介紹33
• 4.4.2 模糊PID控制33-35
• 4.4.3 模糊PID控制器設(shè)計35-39
• 4.5 橫擺力矩輪間分配與實現(xiàn)39-40
• 4.5.1 橫擺力矩輪間分配39-40
• 4.5.2 輪缸壓力計算與調(diào)節(jié)40
• 4.6 本章小結(jié)40-41
• 第5章 汽車側(cè)翻穩(wěn)定性控制策略41-45
• 5.1 汽車側(cè)翻介紹41
• 5.2 側(cè)翻穩(wěn)定性控制的基本思路41-43
• 5.2.1 汽車側(cè)翻狀態(tài)識別41-42
• 5.2.2 控制方法的選擇42-43
• 5.2.3 側(cè)翻穩(wěn)定性控制的總體結(jié)構(gòu)43
• 5.3 基于LTR的汽車防側(cè)翻控制43-44
• 5.3.1 基于LTR的防側(cè)翻控制原理43-44
• 5.3.2 制動輪選擇與輪缸壓力計算44
• 5.4 本章小結(jié)44-45
• 第6章 汽車橫向穩(wěn)定性綜合控制策略及聯(lián)合仿真分析45-52
• 6.1 橫擺與側(cè)翻綜合控制策略45-46
• 6.2 聯(lián)合仿真分析46-51
• 6.2.1 高附著路面聯(lián)合仿真46-49
• 6.2.2 低附著路面聯(lián)合仿真49-51
• 6.3 本章小結(jié)51-52
• 第7章 結(jié)論與展望52-54
• 7.1 結(jié)論52
• 7.2 論文創(chuàng)新點52-53
• 7.3 展望53-54
• 參考文獻54-57
• 致謝57-58
• 攻讀碩士期間的研究成果和發(fā)表的論文58

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本文編號：844899