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车辆主动转向和独立驱动系统集成控制研究
| 论文题名： | 车辆主动转向和独立驱动系统集成控制研究 |
| 关键词： | 汽车性能;主动转向系统;独立驱动系统;集成控制 |
| 摘要： | 主动安全一直是汽车行业的热点，随着电控系统的增加，以及主动控制研究的突破性进展，多个子控制系统在同一辆车上出现时，会使整车性能出现耦合叠加的问题。为了使得多个动力学系统能够独立的发展各自的控制优势，通过底盘集成控制不仅可以使得动力学之间的矛盾消除，而且还可以优化整车行驶性能，从而提高各项性能的指标。由于主动转向和独立驱动两个系统都是未来发展的趋势，此两个系统的集成控制的研究对工程应用具有重要的意义。本文从车辆动力学理论的角度出发，针对车辆主动转向系统与独立驱动系统存在的矛盾与冲突，在保持两个子系统功能前提下，以提高整车性能的目的来进行集成控制研究。 (1)整车建模;针对某紧凑型车辆，通过CarSim软件建模，并对实车进行试验，使用所建立的模型与实车在相同的工况下，进行有效性验证;进行表明所建立仿真模型能够表达整车的实际运行工况;为了获得相平面，建立8自由度整车模型，研究表明有效的与CarSim的整车模型对应起来。 (2)车辆状参数估计;采用基于侧向加速度的算法获得路面的附着系数，采用积分的方法获得质心侧偏角的估计值，运用质心侧偏角相平面研究。采用非线性理论获得质心侧偏角-质心侧偏角速度β-(β)相平面，并对相平面进行稳定区域划分，拟合摩擦系数、车速影响因素研究获得稳定边界拟合方程。 (3)集成控制;以质心侧偏角相平面来设计集成控制的上层控制器，包含三个区域，分别是主动转向控制区、混合控制区和独立驱动控制区;当相点在主动转向控制区域内时，进行以横摆角速度跟踪的主动转向控制;当在混合区域内时，主动转向和独立驱动以一定的比例起作用;当在稳定区域外时，只有独立驱动起作用。集成控制下层控制器包括主动转向控制层和独立驱动控制层，都是通过相平面的稳定区域，来进行协调式集成控制;对于下层控制器，主动转向采用滑模控制算法进行设计，独立驱动通过二次规划将驱动力分配到各个轮胎上。 (4)通过在驾驶员开环控制，以及基于驾驶模拟器驾驶员在环控制，进行集成控制算法的验证，基于该平台对控制策略算法进行了设计及测试，对集成控制算法和控制策略进行了验证。 通过联合仿真平台的仿真结果表明，所设计的控制器能够集成两种子控制器的优势，解决了矛盾问题，最大化的利用两种系统的优势提高整车的性能。 |
| 作者： | 陈朋 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 柳江 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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