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液压马达式汽车主动稳定杆系统建模、控制与实验研究
| 论文题名： | 液压马达式汽车主动稳定杆系统建模、控制与实验研究 |
| 关键词： | 稳定杆系统;汽车转向;主动防侧;刹车技术;动力学模型;液压马达;输出转矩 |
| 摘要： | 汽车运行在高速且大转向的情况下，因受到离心力的作用，车身会发生一定的侧倾，车辆重心会随之转移，容易造成翻事故。本文针对这一问题，研究车辆的主动防侧倾技术，确保汽车在急速转向下，不会产生过大的车身侧倾，避免翻车事故的发生。目前应用较广泛的主动防侧倾技术有主动刹车技术、主动悬架技术、主动转向技术和主动稳定杆技术等，特别是对主动稳定杆技术的研究，因其防侧倾灵活，响应快且研发成本低，得到了多数专家和学者的关注。本文正是在此背景下，展开对汽车主动稳定杆系统技术的研究。 本文首先以液压马达式主动稳定杆系统为研究对象，建立主动稳定杆系统的非线性动力学模型，得到了液压马达输出转矩与车辆侧向加速度和侧倾角的动力学关系。 然后，对主动稳定杆系统的控制策略进行了研究，设计了主动稳定杆系统的反馈线性化控制器和滑模变结构控制器，并结合反馈线性化控制方法与滑模变结构控制方法，形成一套应用在主动稳定杆系统上的非线性系统控制策略，即线性化反馈的滑模控制策略，此种控制策略具有良好的鲁棒性，可以有效抑制控制系统的抖振问题，并利用Lyapunov理论对控制器的稳定性进行了证明。通过Carsim软件和Matlab/Simulink软件对主动稳定杆系统进行了联合仿真，通过仿真结果的对比得出，线性化反馈的滑模控制方法可以抑制抖振，避免系统干扰，控制效果最佳。 最后，对主动稳定杆系统控制器进行硬件电路的开发，包括单片机最小系统电路、信号处理电路和电磁阀驱动电路等，并制作了控制器的硬件电路板。在控制器软件方面，设计了系统主程序、信号采集程序和电磁阀驱动程序等。并结合控制器软件和硬件系统进行了实车试验，试验结果表明，采用线性化反馈滑模控制的主动稳定杆系统具有较好的抗侧倾特性以及操纵稳定性。 |
| 作者： | 赵福民 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 赵韩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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