基于多體模型的汽車(chē)底盤(pán)集成控制.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，為提高汽車(chē)的舒適性、操縱性和主動(dòng)安全性，各種動(dòng)力學(xué)控制系統(tǒng)，如電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)、主動(dòng)懸架系統(tǒng)(ASS)、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)等相繼應(yīng)用到現(xiàn)代汽車(chē)上。在這些系統(tǒng)的集成控制設(shè)計(jì)中，兩個(gè)重要問(wèn)題—模型的建立和控制策略的確定近年來(lái)成為專家學(xué)者研究的熱點(diǎn)。
　　 本文闡述了汽車(chē)底盤(pán)集成控制的研究意義，討論了集成控制的必要性；介紹了底盤(pán)集成控制研究中所采用的控制結(jié)構(gòu)、算法以及模型；總結(jié)了集成控制的研究現(xiàn)狀。應(yīng)用

2、笛卡兒坐標(biāo)法建立了EPS和裝備ASS的整車(chē)多剛體動(dòng)力學(xué)模型，并應(yīng)用到系統(tǒng)的控制研究中。其中利用EPS多剛體動(dòng)力學(xué)模型能夠良好反映轉(zhuǎn)向系統(tǒng)負(fù)載特性的特點(diǎn)，還對(duì)EPS系統(tǒng)進(jìn)行了回正控制研究。仿真結(jié)果驗(yàn)證了控制效果。
　　 根據(jù)轉(zhuǎn)向和懸架系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)耦合關(guān)系，應(yīng)用多剛體動(dòng)力學(xué)模型，分別對(duì)EPS和ASS進(jìn)行了集中式和分層-監(jiān)督式集成控制研究。在集中式控制中，考慮到汽車(chē)實(shí)際行駛過(guò)程中存在著諸多約束條件和種種不確定性，設(shè)計(jì)了預(yù)測(cè)控制器；在分層

3、-監(jiān)督式協(xié)調(diào)控制中，基于整車(chē)空間多剛體動(dòng)力學(xué)模型，設(shè)計(jì)了子控制器和上層協(xié)調(diào)控制器，協(xié)調(diào)控制器對(duì)各子控制器進(jìn)行監(jiān)督和協(xié)調(diào)。同時(shí)，又應(yīng)用多剛體動(dòng)力學(xué)模型和分層-監(jiān)督式協(xié)調(diào)控制思想，根據(jù)轉(zhuǎn)向、制動(dòng)系統(tǒng)，以及轉(zhuǎn)向、懸架、制動(dòng)3個(gè)系統(tǒng)之間的運(yùn)動(dòng)耦合關(guān)系，分別對(duì)EPS/ABS和3個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行了分層-監(jiān)督式協(xié)調(diào)控制研究。仿真結(jié)果表明了集成控制的有效性和多剛體模型應(yīng)用在集成控制中的可行性。
　　 基于PXI硬件系統(tǒng)和LabVIEW軟件，搭建了一