線控轉(zhuǎn)向汽車路感模擬及主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制策略研究
本文關(guān)鍵詞:線控轉(zhuǎn)向汽車路感模擬及主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制策略研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)取消了方向盤和轉(zhuǎn)向車輪之間機(jī)械連接,能夠更加容易實(shí)現(xiàn)主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制。伴隨著機(jī)械連接的消失,車輛的實(shí)時(shí)路感也無(wú)法傳遞給駕駛員。有鑒于此,本文基于線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的劣勢(shì)設(shè)計(jì)了路感模擬的算法,基于線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)研究了新的主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制策略。具體研究?jī)?nèi)容分為以下幾個(gè)方面:(1)線控轉(zhuǎn)向汽車建模。對(duì)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理進(jìn)行分析,將其分為方向盤模塊、路感模擬模塊、轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊、齒輪齒條模塊和左、右轉(zhuǎn)向前輪模塊六個(gè)部分,采用降解法建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用Matalab/Simulink軟件和CarSim軟件,建立線控轉(zhuǎn)向汽車模型。(2)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)路感模擬算法研究。論文提出了直接測(cè)量轉(zhuǎn)向電機(jī)電流來(lái)獲取轉(zhuǎn)向過(guò)程轉(zhuǎn)向電機(jī)所產(chǎn)生的電機(jī)力矩的路感模擬算法,并采取中心區(qū)轉(zhuǎn)向仿真試驗(yàn)工況和方向盤角正弦輸入仿真試驗(yàn)工況對(duì)所研究算法進(jìn)行驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果表明算法能夠根據(jù)駕駛員操縱和汽車實(shí)際狀態(tài)產(chǎn)生良好路感。(3)主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制策略研究。設(shè)計(jì)出以實(shí)際、理想橫擺角速度和實(shí)際、理想質(zhì)心側(cè)偏角的偏差為輸入的自適應(yīng)模糊PI控制器,在失穩(wěn)工況下,通過(guò)對(duì)前輪轉(zhuǎn)角修正提高汽車行駛穩(wěn)定性,并通過(guò)仿真試驗(yàn)對(duì)控制策略有效性進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。(4)駕駛模擬器硬件在環(huán)試驗(yàn)驗(yàn)證。應(yīng)用遼寧工業(yè)大學(xué)汽車駕駛模擬器硬件在環(huán)試驗(yàn)臺(tái),設(shè)計(jì)試驗(yàn)工況,對(duì)所研究的路感模擬算法和主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制策略進(jìn)行硬件在環(huán)試驗(yàn)驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】:汽車 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 路感模型 主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制 駕駛模擬器硬件在環(huán)試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】:遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U463.4;TP273
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 1 緒論9-20
- 1.1 研究的背景及意義9-10
- 1.2 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn)10-12
- 1.3 線控轉(zhuǎn)向發(fā)展概述12-18
- 1.3.1 國(guó)外研究概述12-16
- 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究概述16-18
- 1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容18-20
- 2 線控轉(zhuǎn)向汽車建模與仿真20-35
- 2.1 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理20-22
- 2.2 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建模方法22-24
- 2.3 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建模24-26
- 2.3.1 方向盤模塊建模24
- 2.3.2 路感模擬模塊建模24-25
- 2.3.3 轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊建模25
- 2.3.4 齒輪齒條模塊建模25
- 2.3.5 左、右轉(zhuǎn)向前輪模塊建模25-26
- 2.4 線控轉(zhuǎn)向汽車模型的建立26-29
- 2.4.1 CarSim軟件介紹26-27
- 2.4.2 建立SBW整車模型27-29
- 2.5 線控轉(zhuǎn)向汽車模型驗(yàn)證29-34
- 2.5.1 方向盤角階躍試驗(yàn)工況驗(yàn)證29-32
- 2.5.2 雙移線試驗(yàn)工況驗(yàn)證32-34
- 2.6 本章小結(jié)34-35
- 3 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)路感模擬算法設(shè)計(jì)35-44
- 3.1 路感的產(chǎn)生35-36
- 3.2 駕駛員喜好的路感特性36-37
- 3.3 SBW系統(tǒng)路感模擬算法研究37-39
- 3.4 路感模擬控制算法仿真驗(yàn)證與分析39-43
- 3.4.1 中心區(qū)轉(zhuǎn)向試驗(yàn)工況39-41
- 3.4.2 不同車速下方向盤角正弦輸入工況41-43
- 3.5 本章小結(jié)43-44
- 4 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制策略研究44-59
- 4.1 主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制策略44-45
- 4.2 主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制器的選擇45-52
- 4.2.1 PI控制器的原理以及特點(diǎn)45-47
- 4.2.2 模糊控制器原理及特點(diǎn)47-48
- 4.2.3 自適應(yīng)模糊PI控制器的設(shè)計(jì)48-52
- 4.3 主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制策略仿真驗(yàn)證與分析52-58
- 4.3.1 增幅正弦試驗(yàn)工況52-55
- 4.3.2 魚(yú)鉤階躍試驗(yàn)工況55-58
- 4.4 本章小結(jié)58-59
- 5 基于駕駛模擬器的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)硬件在環(huán)試驗(yàn)驗(yàn)證59-74
- 5.1 駕駛模擬器介紹59-66
- 5.1.1 駕駛模擬器的工作原理59-60
- 5.1.2 駕駛模擬器的組成60-62
- 5.1.3 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)硬件在環(huán)試驗(yàn)臺(tái)62-66
- 5.2 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真驗(yàn)證66-73
- 5.2.1 中心區(qū)轉(zhuǎn)向試驗(yàn)工況66-68
- 5.2.2 蛇形試驗(yàn)工況68-71
- 5.2.3 雙移線試驗(yàn)工況71-73
- 5.3 本章小結(jié)73-74
- 6 全文總結(jié)與展望74-76
- 6.1 全文總結(jié)74
- 6.2 展望74-76
- 參考文獻(xiàn)76-79
- 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況79-80
- 致謝80-81
- 附錄81-85
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