基于模型車輛的四輪轉(zhuǎn)向模糊控制與試驗(yàn)研究.pdf

1、改善汽車操縱穩(wěn)定性、行駛靈活性,駕駛安全性,是當(dāng)前汽車設(shè)計方案中重點(diǎn)考慮的問題,而作為提高汽車操縱穩(wěn)定性、主動安全性的四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)被國內(nèi)外專家學(xué)者日益關(guān)注。
　　 本文主要針對汽車在轉(zhuǎn)向過程中四個車輪都作為主動轉(zhuǎn)向輪,實(shí)現(xiàn)低速時減小汽車的最小轉(zhuǎn)彎半徑,提高其轉(zhuǎn)向靈活性；中高速時使汽車轉(zhuǎn)向時基本保持質(zhì)心側(cè)偏角為零,提高汽車對方向盤輸入的動態(tài)響應(yīng)特性。文中重點(diǎn)研究了四輪轉(zhuǎn)向的模糊控制,在理論分析的基礎(chǔ)上,搭建了MATLAB／SIMU

2、LINK仿真模型,給出了仿真結(jié)果。
　　 同時,為了進(jìn)行四輪轉(zhuǎn)向的模擬試驗(yàn)研究,本課題以1／10模型車輛為基礎(chǔ)搭建了四輪轉(zhuǎn)向試驗(yàn)系統(tǒng),采用基于質(zhì)心側(cè)偏角和橫擺角速度聯(lián)合反饋控制的模糊控制器來控制后輪轉(zhuǎn)向,以使其達(dá)到質(zhì)心側(cè)偏角最小化,橫擺角速度響應(yīng)與前輪轉(zhuǎn)向車輛基本一致的控制目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能,模型車輛上安裝有加速度傳感器、角速度傳感器、速度傳感器和無線傳輸模塊?？刂破鞯臄?shù)據(jù)采集由車載AVR主單片機(jī)實(shí)現(xiàn),通過無線模塊傳輸采

3、集的數(shù)據(jù)至PC上位機(jī)進(jìn)行卡爾曼濾波和模糊控制計算,記算結(jié)果通過無線模塊傳回給主控制器,主控制器通過TWI將返回的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)發(fā)送給AVR執(zhí)行器控制器,執(zhí)行器通過后輪轉(zhuǎn)向舵機(jī)來控制其后輪轉(zhuǎn)向。
　　 最后進(jìn)行了最小轉(zhuǎn)彎半徑測量和方向盤角階躍試驗(yàn),對比兩輪轉(zhuǎn)向和四輪轉(zhuǎn)向的性能。試驗(yàn)證明在同一工況下,具有模糊控制的四輪轉(zhuǎn)向車輛比傳統(tǒng)兩輪轉(zhuǎn)向車輛的性能更優(yōu):四輪轉(zhuǎn)向時模型車的最小轉(zhuǎn)彎半徑比前輪轉(zhuǎn)向時減少了31.4％,四輪轉(zhuǎn)向使模型車可以在極