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汽车操纵稳定性控制系统仿真研究
| 论文题名： | 汽车操纵稳定性控制系统仿真研究 |
| 关键词： | 汽车操纵稳定性;模糊PID控制;差动制动;侧向运动;联合仿真 |
| 摘要： | 随着经济发展和人们生活水平的提高，汽车开始更多地进入普通消费者的生活，由此相关的安全问题也日益受到重视。汽车安全越来越多地体现在主动安全领域，而作为主动安全的代表技术，电子稳定性控制系统ESP基于汽车纵向控制技术ABS和TCS，增加了主动横摆控制，可以实现对汽车侧向运动的完全控制，有效提高了汽车的行驶稳定性。 本文首先从宏观上介绍了汽车操纵稳定性的研究背景、意义和国内外研究状况。然后由轮胎模型判断分析汽车的失稳原因和影响稳定性的主要参变量，建立线性二自由度整车模型作为参考模型，分别推导出有无侧风作用时的参变量横摆角速度和质心侧偏角的理论值公式。进而阐述了汽车稳定性控制系统的原理，提出分层控制思想。然后基于多体动力学软件ADAMS/CAR建立整车动力学模型。根据多种控制方法的比较分析，结合论文研究的实际需要，选取模糊控制和PID控制，设计出横摆角速度控制与质心侧偏角控制相联合的模糊PID控制器作为上层控制器，来产生扭转车身危险姿态的附加横摆力矩。采用差动制动策略设计下层控制器，通过分析各制动轮产生的横摆力矩，决定采用单轮制动方式来分配附加横摆力矩，并推导出从附加横摆力矩到制动力矩的分配公式。接着根据空气动力学公式构造出侧风风谱，初步探讨了基于模糊控制理论的抗侧向风的控制器设计方法。最后，将控制器模块、制动力分配模块与整车模块组成联合仿真模型。在无侧风作用时，分别进行低附着系数路面上的阶跃转向和正弦转向仿真;有侧风作用时进行汽车直线定速行驶仿真。通过比较分析有无控制器作用时汽车的行驶轨迹和主要状态参数的变化，验证了联合反馈模糊PID控制器和抗侧风控制器均有着良好的控制效果，比较明显地提高了车辆行驶时的稳定性。 |
| 作者： | 颜娟娟 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 夏长高 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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