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智能客车侧翻评估及防侧翻控制技术研究
| 论文题名： | 智能客车侧翻评估及防侧翻控制技术研究 |
| 关键词： | 智能客车;侧翻评估;防侧翻控制;转向制动;悬架刚度 |
| 摘要： | 高速度、高安全性一直是智能客车所追求的目标，然而两者却存在一定的矛盾性，特别是在高速下转向是否会发生侧翻事故，一直备受人们关注。受标定误差或网络攻击等影响，智能客车的指令是否利于行车安全有待商榷。因此，开展智能客车侧翻评估以及防侧翻控制技术研究，对于智能客车能否顺利过渡到高速度阶段，具有重要意义。 本文以某款中型智能客车为研究对象，针对高速转向下容易引发的非绊倒性侧翻问题，提出了一套适用于智能客车的侧翻评估及防侧翻控制算法。首先，根据智能客车需求，在底盘部分采用域集中式电子电气架构，在此基础上进行防侧翻研究；其次，建立了可用于描述智能客车侧翻运动的侧倾、横摆和侧向三自由度整车模型；针对悬架等效侧倾刚度、阻尼参数以及侧向车速、侧倾角、侧倾角速度难以直接测量的问题，进行了基于遗传算法的关键参数离线辨识方法和基于卡尔曼滤波技术的抗扰动状态观测器研究。然后，针对智能客车的侧翻评价，提出了相较于传统LTR推导式精度更高的侧翻指标，并在此基础上得到了侧翻指标预估，同时研究各因素对侧翻的影响，并将影响因素分为不可变因素和可变因素，对可变因素逐个分析，得到了提高悬架刚度对于防侧翻效果有限，而前轮回正和降低车速可有效降低侧翻倾向的结论。紧接着，提出了以主动转向为主、主动制动为辅的防侧翻联合控制策略，其中主动转向利用滑模控制算法通过跟踪设定的LTR阈值输出前轮转角；主动制动控制则在附着椭圆约束下，在保证足够的侧向力后，利用剩余附着能力进行制动以降低车速。最后，进行了仿真验证，结果表明，所提策略在高速转向工况下不仅保证智能客车不侧翻，且相比于纯转向控制，联合控制能减轻转向系统工作量，并在一定程度上降低路径跟踪偏差。 |
| 作者： | 郭春港 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王洪亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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