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原文传递车辆直接横摆力矩控制方法研究

论文题名：	车辆直接横摆力矩控制方法研究
关键词：	车辆工程;横摆稳定性;横摆力矩;差动制动;模糊控制;PID控制
摘要：	车辆直接横摆力矩控制是一种车辆主动安全技术，能够提高车辆的横摆稳定性，抑制汽车过度转向和严重不足转向趋势，提高车辆在极限工况下的操纵稳定性。目前，在国外汽车稳定性控制系统作为汽车主动安全技术已经成为研究的热点，相关产品已经开始大量的装各于中、高档轿车上。而在我国，汽车稳定性控制系统的研究刚刚起步。本文正是在这种背景下，重点对车辆直接横摆力矩的控制策略进行了研究。本文主要对以下几方面进行了研究：　　建立了用于汽车稳定性分析的车辆动力学模型和轮胎模型。建立的八自由度车辆动力学模型包括：纵向运动、侧向运动、横摆转动、侧倾转动以及四个车轮的转动；选择了简单实用的Dugoff轮胎模型，并考虑了轮胎的侧偏和纵滑联合工况。应用Matlab仿真软件编制了上述整车八自由度的Simulink仿真模型。　　进行了车辆直接横摆力矩控制策略的设计。基于车辆稳定性的分析，确定了车辆稳定性的两个控制变量：质心侧偏角和横摆角速度。设计了两级分层的车辆直接横摆力矩控制器。上层控制器为目标横摆力矩模糊控制器，根据汽车的运动状态计算出车辆稳定所需要的目标横摆力矩，由对角轮分配策略确定出需要施加控制的目标车轮，并计算得到目标滑移率；下层控制器为滑移率PID控制器，根据目标车轮实际滑移率和上层计算出的目标滑移率的偏差，通过PID控制器计算出目标车轮所需的制动力矩，控制车辆的横摆稳定性。　　对所提出的控制策略进行了仿真分析和验证。在Matlab/Simulink环境下分别针对高、低附着系数路面下，方向盘阶跃、单周正弦和方波渐增转向输入以及整车质量变化的情况进行了离线仿真。仿真结果表明，施加稳定性控制的车辆能够达到预期的目标，表明本文所设计的控制方法是有效的；同时也说明该控制方法具有较高的鲁棒性和自适应性。　　对横摆力矩分配策略进行了初步的研究。对在差动制动下各车轮对车辆横摆的影响进行了分析，然后分别对前轮分配、后轮分配、四轮分配控制策略进行仿真，并与对角轮分配进行比较。结果表明后轮分配不能改善车辆的稳定性，其它三种分配策略都能很好地实现车辆稳定。
作者：	张立双
专业：	车辆工程
导师：	罗虹
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文