采用極值搜索算法估計(jì)附著系數(shù)的車輛驅(qū)動(dòng)防滑控制
發(fā)布時(shí)間:2022-01-16 05:10
車輛的驅(qū)動(dòng)防滑控制是主動(dòng)安全控制的一種形式,汽車在驅(qū)動(dòng)工況時(shí)車輪速度大于整車速度會(huì)引起車輛發(fā)生滑轉(zhuǎn),驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)控制驅(qū)動(dòng)力矩以防車輪滑轉(zhuǎn)的過程,能夠在保證車輛在安全行駛的前提下充分利用路面的附著力,本文為了解決現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)防滑控制策略響應(yīng)慢、魯棒性差的問題,提出一種采用擾動(dòng)極值搜索算法估計(jì)路面附著系數(shù)的驅(qū)動(dòng)防滑控制策略。(1)本文首先分析了車輛行駛方程,通過車輛行駛方程分析了滑轉(zhuǎn)率和附著系數(shù)的關(guān)系,根據(jù)滑轉(zhuǎn)率和附著系數(shù)的關(guān)系建立驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)研究所需的汽車車輪輪胎-地面模型、電機(jī)模型和八自由度汽車整體動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型,為采用擾動(dòng)極值搜索算法估計(jì)路面附著系數(shù)和設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)防滑控制策略研究提供基礎(chǔ)。(2)為了解決現(xiàn)有路面峰值附著系數(shù)識(shí)別方法準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性不高的問題,提出一種采用擾動(dòng)極值搜索算法的路面峰值附著系數(shù)估計(jì)方法。由于無論屬于什么樣的路面條件,附著系數(shù)—滑轉(zhuǎn)率曲線中附著系數(shù)的值都是先增加后減小,即具有極值,所以可以采用擾動(dòng)極值搜索算法自動(dòng)搜索路面附著系數(shù)-滑轉(zhuǎn)曲線中附著系數(shù)的極大值點(diǎn),從而估計(jì)出路面峰值附著系數(shù),進(jìn)而設(shè)計(jì)采用極值搜索算法的附著系數(shù)估計(jì)方案,運(yùn)用仿真的方法證明了采用擾動(dòng)極值...
【文章來源】:重慶交通大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
附著系數(shù)-滑轉(zhuǎn)率曲線
重慶交通大學(xué)碩士學(xué)位論文20圖3.2附著系數(shù)-滑轉(zhuǎn)率曲線Fig3.2Attachmentcoefficient-slipratecurve3.2.2采用擾動(dòng)極值搜索算法估計(jì)路面附著系數(shù)估計(jì)方案采用擾動(dòng)極值搜索算法估計(jì)路面附著系數(shù)估計(jì)方案由圖3.3給出,待優(yōu)化的非線性模型由扭矩控制、車輪模型和附著系數(shù)估計(jì)模塊組成。扭矩控制車輪模型附著系數(shù)sin(ωt)llshssksαsin(ωt)y^00u圖3.3擾動(dòng)極值搜索估計(jì)路面附著系數(shù)Fig3.3EstimationofDynamicRoadSurfaceAdhesionCoefficientofDisturbedExtremeValue為了得到車輪的垂向作用力,需要采集信號(hào)車輛速度v,車輪線速度和角速度x1、x2,由車輛速度v,車輪線速度和角速度x1、x2計(jì)算出車輪滑轉(zhuǎn)率λ,通過滑轉(zhuǎn)率λ的方式間接將采集信號(hào)間接加入到算法中;為了得到車輪的制動(dòng)力u,需要采集整車的制動(dòng)力信號(hào),采集整車制動(dòng)力信號(hào)通過車輪制動(dòng)力間接加入到算法中,以車輪滑轉(zhuǎn)率λ為擾動(dòng)極值搜索附著系數(shù)控制方案的搜索變量,最后匹配出附著系數(shù)的估計(jì)函數(shù)μ(λ)。設(shè)滑轉(zhuǎn)率的估計(jì)值是λ0,所以對(duì)應(yīng)滑轉(zhuǎn)率的估計(jì)誤差為~0(3.5)
重慶交通大學(xué)碩士學(xué)位論文243.5.1冰雪路面識(shí)別仿真結(jié)果及分析為了驗(yàn)證本文提出的路面附著系數(shù)估計(jì)方案的可行性和準(zhǔn)確性,把采用擾動(dòng)極值搜索算法估計(jì)動(dòng)態(tài)路面附著系數(shù)方案的仿真工況設(shè)定為車輛在路面上起步加速行駛,擾動(dòng)極值搜索路面附著系數(shù)估計(jì)方案在冰雪路面的附著系數(shù)變化曲線和對(duì)應(yīng)的滑轉(zhuǎn)率變化曲線由圖3.4、圖3.5給出圖3.4冰雪路面附著系數(shù)估計(jì)Fig3.4Estimationoftheadhesioncoefficientoficyroad圖3.5冰雪路面滑轉(zhuǎn)率示意圖Fig3.5Iceandsnowpavementslipratediagram從圖3.4可以看出,采用擾動(dòng)極值搜索算法的附著系數(shù)估計(jì)方案在1.6s估計(jì)出峰值路面附著系數(shù)0.35,并保持在0.35極小的鄰域內(nèi),擾動(dòng)極值搜索附著系數(shù)估計(jì)方案的估計(jì)變化曲線與附著系數(shù)目標(biāo)值曲線基本重合;從圖3.5可以看出,擾動(dòng)極值搜索估計(jì)方案的估計(jì)滑轉(zhuǎn)率誤差與滑轉(zhuǎn)率目標(biāo)值的比值在1.9s之后保持在10%之內(nèi),采用擾動(dòng)極值搜索算法的附著系數(shù)估計(jì)方案的滑轉(zhuǎn)率值為附著系數(shù)-滑轉(zhuǎn)率值曲線附著系數(shù)極大值對(duì)應(yīng)的滑轉(zhuǎn)率0.2。所以采用擾動(dòng)極值搜索算法的附著
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]采用極值搜索算法估計(jì)附著系數(shù)的車輛驅(qū)動(dòng)防滑控制[J]. 周偉,李軍,張世義,唐爽. 華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(06)
[2]分布式驅(qū)動(dòng)智能汽車對(duì)開坡道起步雙重轉(zhuǎn)向控制[J]. 張利鵬,王勝,袁心茂. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019(20)
[3]分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車行駛穩(wěn)定性控制建模與仿真[J]. 蔡立春,廖自力,劉春光,張新喜. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2019(10)
[4]考慮車輛穩(wěn)定性的模型預(yù)測路徑跟蹤方法[J]. 李軍,唐爽,周偉. 華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(05)
[5]基于激光雷達(dá)的無人車路面附著系數(shù)估計(jì)[J]. 余卓平,曾德全,熊璐,張培志. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(07)
[6]適用于輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的ABS控制邏輯研究[J]. 李敏,楊坤,王杰,田昭賢,李鵬程. 汽車技術(shù). 2019(07)
[7]四輪輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)防滑控制關(guān)鍵技術(shù)綜述[J]. 王震坡,丁曉林,張雷. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019(12)
[8]考慮路面附著因數(shù)的車輛向前碰撞預(yù)警時(shí)間的優(yōu)化算法[J]. 尹小慶,汪浩,莫宇迪,胡攀峰. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2019(02)
[9]電動(dòng)汽車直接橫擺力矩與驅(qū)動(dòng)防滑集成控制策略研究[J]. 黃龍,王文格,賀志穎,彭景陽. 汽車技術(shù). 2019(06)
[10]分布式驅(qū)動(dòng)微型電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)集成控制[J]. 李志遠(yuǎn),孫振鐸,李浩東,侯順艷. 河北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(03)
碩士論文
[1]基于模型的電動(dòng)汽車用永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器研究[D]. 任晨佳.清華大學(xué) 2014
本文編號(hào):3591999
【文章來源】:重慶交通大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
附著系數(shù)-滑轉(zhuǎn)率曲線
重慶交通大學(xué)碩士學(xué)位論文20圖3.2附著系數(shù)-滑轉(zhuǎn)率曲線Fig3.2Attachmentcoefficient-slipratecurve3.2.2采用擾動(dòng)極值搜索算法估計(jì)路面附著系數(shù)估計(jì)方案采用擾動(dòng)極值搜索算法估計(jì)路面附著系數(shù)估計(jì)方案由圖3.3給出,待優(yōu)化的非線性模型由扭矩控制、車輪模型和附著系數(shù)估計(jì)模塊組成。扭矩控制車輪模型附著系數(shù)sin(ωt)llshssksαsin(ωt)y^00u圖3.3擾動(dòng)極值搜索估計(jì)路面附著系數(shù)Fig3.3EstimationofDynamicRoadSurfaceAdhesionCoefficientofDisturbedExtremeValue為了得到車輪的垂向作用力,需要采集信號(hào)車輛速度v,車輪線速度和角速度x1、x2,由車輛速度v,車輪線速度和角速度x1、x2計(jì)算出車輪滑轉(zhuǎn)率λ,通過滑轉(zhuǎn)率λ的方式間接將采集信號(hào)間接加入到算法中;為了得到車輪的制動(dòng)力u,需要采集整車的制動(dòng)力信號(hào),采集整車制動(dòng)力信號(hào)通過車輪制動(dòng)力間接加入到算法中,以車輪滑轉(zhuǎn)率λ為擾動(dòng)極值搜索附著系數(shù)控制方案的搜索變量,最后匹配出附著系數(shù)的估計(jì)函數(shù)μ(λ)。設(shè)滑轉(zhuǎn)率的估計(jì)值是λ0,所以對(duì)應(yīng)滑轉(zhuǎn)率的估計(jì)誤差為~0(3.5)
重慶交通大學(xué)碩士學(xué)位論文243.5.1冰雪路面識(shí)別仿真結(jié)果及分析為了驗(yàn)證本文提出的路面附著系數(shù)估計(jì)方案的可行性和準(zhǔn)確性,把采用擾動(dòng)極值搜索算法估計(jì)動(dòng)態(tài)路面附著系數(shù)方案的仿真工況設(shè)定為車輛在路面上起步加速行駛,擾動(dòng)極值搜索路面附著系數(shù)估計(jì)方案在冰雪路面的附著系數(shù)變化曲線和對(duì)應(yīng)的滑轉(zhuǎn)率變化曲線由圖3.4、圖3.5給出圖3.4冰雪路面附著系數(shù)估計(jì)Fig3.4Estimationoftheadhesioncoefficientoficyroad圖3.5冰雪路面滑轉(zhuǎn)率示意圖Fig3.5Iceandsnowpavementslipratediagram從圖3.4可以看出,采用擾動(dòng)極值搜索算法的附著系數(shù)估計(jì)方案在1.6s估計(jì)出峰值路面附著系數(shù)0.35,并保持在0.35極小的鄰域內(nèi),擾動(dòng)極值搜索附著系數(shù)估計(jì)方案的估計(jì)變化曲線與附著系數(shù)目標(biāo)值曲線基本重合;從圖3.5可以看出,擾動(dòng)極值搜索估計(jì)方案的估計(jì)滑轉(zhuǎn)率誤差與滑轉(zhuǎn)率目標(biāo)值的比值在1.9s之后保持在10%之內(nèi),采用擾動(dòng)極值搜索算法的附著系數(shù)估計(jì)方案的滑轉(zhuǎn)率值為附著系數(shù)-滑轉(zhuǎn)率值曲線附著系數(shù)極大值對(duì)應(yīng)的滑轉(zhuǎn)率0.2。所以采用擾動(dòng)極值搜索算法的附著
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]采用極值搜索算法估計(jì)附著系數(shù)的車輛驅(qū)動(dòng)防滑控制[J]. 周偉,李軍,張世義,唐爽. 華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(06)
[2]分布式驅(qū)動(dòng)智能汽車對(duì)開坡道起步雙重轉(zhuǎn)向控制[J]. 張利鵬,王勝,袁心茂. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019(20)
[3]分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車行駛穩(wěn)定性控制建模與仿真[J]. 蔡立春,廖自力,劉春光,張新喜. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2019(10)
[4]考慮車輛穩(wěn)定性的模型預(yù)測路徑跟蹤方法[J]. 李軍,唐爽,周偉. 華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(05)
[5]基于激光雷達(dá)的無人車路面附著系數(shù)估計(jì)[J]. 余卓平,曾德全,熊璐,張培志. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(07)
[6]適用于輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的ABS控制邏輯研究[J]. 李敏,楊坤,王杰,田昭賢,李鵬程. 汽車技術(shù). 2019(07)
[7]四輪輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)防滑控制關(guān)鍵技術(shù)綜述[J]. 王震坡,丁曉林,張雷. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019(12)
[8]考慮路面附著因數(shù)的車輛向前碰撞預(yù)警時(shí)間的優(yōu)化算法[J]. 尹小慶,汪浩,莫宇迪,胡攀峰. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2019(02)
[9]電動(dòng)汽車直接橫擺力矩與驅(qū)動(dòng)防滑集成控制策略研究[J]. 黃龍,王文格,賀志穎,彭景陽. 汽車技術(shù). 2019(06)
[10]分布式驅(qū)動(dòng)微型電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)集成控制[J]. 李志遠(yuǎn),孫振鐸,李浩東,侯順艷. 河北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(03)
碩士論文
[1]基于模型的電動(dòng)汽車用永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器研究[D]. 任晨佳.清華大學(xué) 2014
本文編號(hào):3591999
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