車(chē)輛轉(zhuǎn)彎制動(dòng)穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)控制研究.pdf

1、車(chē)輛制動(dòng)穩(wěn)定性是車(chē)輛制動(dòng)的一個(gè)重要性能,長(zhǎng)期以來(lái),人們對(duì)防抱制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)進(jìn)行了大量的研究。ABS在某種程度上提高了車(chē)輛制動(dòng)穩(wěn)定性,并縮短了制動(dòng)距離,但不能根本解決車(chē)輛制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。近些年提出了四輪轉(zhuǎn)向控制(4WS)、直接橫擺力矩控制(DYC)等控制技術(shù),但基本上都是恒速條件下提高車(chē)輛操縱穩(wěn)定性。車(chē)輛轉(zhuǎn)彎制動(dòng)是一種更為復(fù)雜的工況,它不同于直線(xiàn)制動(dòng)工況,轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí)的載荷轉(zhuǎn)移和大側(cè)向滑動(dòng)對(duì)制動(dòng)穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)控制提出了更高的要求。而車(chē)輛蔽

2、障過(guò)程伴隨制動(dòng)、彎道行駛伴隨制動(dòng)和緊急制動(dòng)也是常見(jiàn)的行車(chē)工況。在這些工況下車(chē)輛極易失去控制,因此有必要對(duì)車(chē)輛轉(zhuǎn)彎制動(dòng)穩(wěn)定性控制進(jìn)行研究。
　　論文首先利用Matlab/Simulink建立了含“魔術(shù)”公式輪胎模型的四輪八自由度車(chē)輛模型,并對(duì)該模型進(jìn)行了轉(zhuǎn)彎制動(dòng)工況下的仿真分析。分析說(shuō)明,車(chē)輛轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí),如果初始車(chē)速較小,施加制動(dòng)力較小且前輪輸入不大時(shí),車(chē)輛能保持行駛穩(wěn)定性,但制動(dòng)力較大時(shí),車(chē)輛將很快失去穩(wěn)定性;而對(duì)于制動(dòng)初始車(chē)速較

3、大時(shí),即使施加的制動(dòng)力較小,也會(huì)使車(chē)輛很快失去穩(wěn)定性。針對(duì)車(chē)輛轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí)車(chē)輪滑移率迅速增大到1,并導(dǎo)致車(chē)輛失去穩(wěn)定性的情況,考慮用ABS防抱死控制系統(tǒng)來(lái)控制車(chē)輪滑移率,從而在一定程度上提高車(chē)輛轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí)的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性。考慮到車(chē)輛系統(tǒng)模型的強(qiáng)烈非線(xiàn)性和車(chē)輛轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)參數(shù)變化較大的特點(diǎn),采用控制魯棒性較強(qiáng)的模糊控制,利用該方法設(shè)計(jì)了車(chē)輛轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí)的ABS防抱死控制系統(tǒng),并進(jìn)行了仿真分析。分析發(fā)現(xiàn)車(chē)輛在較低初始車(chē)速和前輪轉(zhuǎn)角不大時(shí)采用

4、ABS控制便能達(dá)到穩(wěn)定性控制的要求。而對(duì)于初始車(chē)速較高時(shí),采用ABS防抱死控制并不能滿(mǎn)足穩(wěn)定性的要求,車(chē)輛迅速失去穩(wěn)定性。分析了車(chē)輛穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)控制的控制變量的選取,并設(shè)計(jì)了車(chē)輛轉(zhuǎn)彎制動(dòng)穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)控制系統(tǒng)模型,確定了控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并確定以漸變速二自由度模型作為參考模型。然后建立橫擺角速度模糊控制、質(zhì)心側(cè)偏角模糊控制以及聯(lián)合控制系統(tǒng)模型,并進(jìn)行了仿真分析。分析表明采用穩(wěn)定性控制能進(jìn)一步提高車(chē)輛轉(zhuǎn)彎制動(dòng)穩(wěn)定性,并且提高了車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的制動(dòng)性