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汽车直驶稳定性的控制与联合仿真研究
| 论文题名： | 汽车直驶稳定性的控制与联合仿真研究 |
| 关键词： | 汽车;直线行驶;稳定性;虚拟样机;横摆力矩控制;联合仿真 |
| 摘要： | 随着高速公路的建设和汽车技术的飞速发展，交通运输呈现出高速化、密集化的大趋势。车辆在行驶时会出现各种各样的稳定性问题，为了提高行驶安全性，对汽车的可控性和操纵稳定性提出了更高的要求。因此，汽车的操纵稳定性日益受到人们的重视，也是汽车研究领域的重点。汽车在正常直线行驶中可能遇到来自外界的各种横向力的干扰，比如极端路面、侧向风力等外界因素影响，再加上驾驶员本身操纵导致汽车行驶状态的变化，使汽车受力状态越来越复杂，经常使轮胎受力超出侧向附着力的极限，这时汽车会丧失操纵稳定性和方向稳定性，从而引发交通事故。因此，如何保证汽车在高速及复杂路面上直线行驶时的方向性和稳定性是一个非常有价值的研究课题。 首先基于机械系统动力学仿真软件ADAMS建立了某汽车虚拟样机模型，依据操纵稳定性的评价指标和评价方法，讨论了轮胎和路面等因素对汽车行驶状态的影响，并通过驱动文件编辑器和路面建模器建立不同直线行驶工况事件和路面文件，对汽车在分离路面上不同直线行驶工况进行了仿真，研究未施加控制时汽车的方向性和稳定性，与后文控制系统对汽车直线行驶时稳定性的改善效果形成对比。 其次，基于汽车直线行驶状态的分析以及现在汽车稳定性控制系统的一些控制方式，提出以保持汽车直线行驶轨迹和正常行驶稳定性为目的，以差动制动为控制方式的控制策略;在SIMULINK中建立差动制动控制系统模型和横摆力矩分配模型，使用ADAMS汽车模型的相关参数在SIMULINK中创建相应的三自由度汽车模型，通过对三自由度汽车模型在分离路面上直线行驶时的工况进行稳定性控制仿真，验证控制策略的可行性和有效性。 最后，本文充分利用了机械动力学仿真软件ADAMS与控制系统软件MATLAB两者的优势，通过ADAMS/Controls联合仿真接口模块，实现MATLAB/SIMULINK中建立的控制模型与ADAMS机械系统模型的结合，并对直线行驶时的多个工况进行稳定性控制的联合仿真，通过结果分析与对比，验证横摆力矩控制策略很好的改善了汽车在分离路面上行驶时的方向性和稳定性。 |
| 作者： | 尚进强 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 赵广耀 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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