車輛直接橫擺力矩控制方法研究.pdf

1、車輛直接橫擺力矩控制是一種車輛主動安全技術，能夠提高車輛的橫擺穩(wěn)定性，抑制汽車過度轉向和嚴重不足轉向趨勢，提高車輛在極限工況下的操縱穩(wěn)定性。目前，在國外汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)作為汽車主動安全技術已經成為研究的熱點，相關產品已經開始大量的裝各于中、高檔轎車上。而在我國，汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的研究剛剛起步。本文正是在這種背景下，重點對車輛直接橫擺力矩的控制策略進行了研究。本文主要對以下幾方面進行了研究：
　　 建立了用于汽車穩(wěn)定性分析的車

2、輛動力學模型和輪胎模型。建立的八自由度車輛動力學模型包括：縱向運動、側向運動、橫擺轉動、側傾轉動以及四個車輪的轉動；選擇了簡單實用的Dugoff輪胎模型，并考慮了輪胎的側偏和縱滑聯(lián)合工況。應用Matlab仿真軟件編制了上述整車八自由度的Simulink仿真模型。
　　 進行了車輛直接橫擺力矩控制策略的設計?；谲囕v穩(wěn)定性的分析，確定了車輛穩(wěn)定性的兩個控制變量：質心側偏角和橫擺角速度。設計了兩級分層的車輛直接橫擺力矩控制器。上層控

3、制器為目標橫擺力矩模糊控制器，根據汽車的運動狀態(tài)計算出車輛穩(wěn)定所需要的目標橫擺力矩，由對角輪分配策略確定出需要施加控制的目標車輪，并計算得到目標滑移率；下層控制器為滑移率PID控制器，根據目標車輪實際滑移率和上層計算出的目標滑移率的偏差，通過PID控制器計算出目標車輪所需的制動力矩，控制車輛的橫擺穩(wěn)定性。
　　 對所提出的控制策略進行了仿真分析和驗證。在Matlab/Simulink環(huán)境下分別針對高、低附著系數路面下，方向盤階躍

4、、單周正弦和方波漸增轉向輸入以及整車質量變化的情況進行了離線仿真。仿真結果表明，施加穩(wěn)定性控制的車輛能夠達到預期的目標，表明本文所設計的控制方法是有效的；同時也說明該控制方法具有較高的魯棒性和自適應性。
　　 對橫擺力矩分配策略進行了初步的研究。對在差動制動下各車輪對車輛橫擺的影響進行了分析，然后分別對前輪分配、后輪分配、四輪分配控制策略進行仿真，并與對角輪分配進行比較。結果表明后輪分配不能改善車輛的穩(wěn)定性，其它三種分配策略都能