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汽车线控转向系统可变传动比及主动转向控制策略研究
| 论文题名： | 汽车线控转向系统可变传动比及主动转向控制策略研究 |
| 关键词： | 汽车底盘;线控转向系统;可变角传动比;主动转向;参数估计;滑模控制 |
| 摘要： | 随着汽车技术的不断进步，汽车底盘正朝着智能化的方向发展，线控转向技术作为智能底盘技术的核心组成部分之一，已经受到越来越多企业的关注。而线控转向系统的可变角传动比和主动转向技术是影响其性能的关键技术，针对这两方面进行研究具有重要的意义。 本文根据力矩平衡原理，通过Simulink搭建了线控转向系统的动力学模型，以及转向执行电机（无刷直流电机）的仿真模型及其控制模型，结合CarSim软件构建联合仿真平台，并以两种典型工况进行仿真，验证模型的正确性。 建立汽车三自由度四轮模型和轮胎模型，采用无迹卡尔曼滤波估计算法获取后文所需要的路面附着系数参数和汽车质心侧偏角参数。通过仿真验证所建立的估计模型输出结果与路面附着系数和汽车的质心侧偏角参考值吻合度较好。 根据估计算法获取的路面附着系数参数，对汽车的线控转向可变角传动比进行了设计。首先设计常规路面附着系数下不同车速和方向盘转角下的变角传动比曲面，其次在此基础上扩展得到不同路面附着系数下的变角传动比曲面，并进一步研究汽车在不同驾驶条件下行驶时不同变角传动比曲面之间的切换方案。最后通过仿真分析可知，所设计的变角传动比曲面能够在一定程度上改善汽车的操纵稳定性。 为进一步保证汽车的行驶稳定性，对线控转向汽车的主动转向反馈控制策略进行研究。首先在线控转向系统变角传动比的基础上，利用基于自适应滑移率的滑模变结构控制设计了汽车主动转向反馈控制器，其次根据模糊推理的方法动态分配了控制器中两个控制参数的权重系数，最后从轮胎力的角度分析并求得汽车能够稳定行驶的极限前轮转角，并根据实际前轮转角和极限前轮转角的差值决定控制器是否开启。最终通过仿真分析可知，所设计的主动转向控制器能够有效的改善汽车的行驶稳定性。 |
| 作者： | 朱亮宇 |
| 专业： | 工程(车辆工程) |
| 导师： | 廖林清;屈翔;孟腾飞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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