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基于多体模型的汽车底盘集成控制
| 论文题名： | 基于多体模型的汽车底盘集成控制 |
| 关键词： | 汽车转向器;电动助力;主动悬架;集成控制 |
| 摘要： | 随着科技的发展，为提高汽车的舒适性、操纵性和主动安全性，各种动力学控制系统，如电动助力转向系统(EPS)、主动悬架系统(ASS)、防抱死制动系统(ABS)等相继应用到现代汽车上。在这些系统的集成控制设计中，两个重要问题—模型的建立和控制策略的确定近年来成为专家学者研究的热点。 本文阐述了汽车底盘集成控制的研究意义，讨论了集成控制的必要性；介绍了底盘集成控制研究中所采用的控制结构、算法以及模型；总结了集成控制的研究现状。应用笛卡儿坐标法建立了EPS和装备ASS的整车多刚体动力学模型，并应用到系统的控制研究中。其中利用EPS多刚体动力学模型能够良好反映转向系统负载特性的特点，还对EPS系统进行了回正控制研究。仿真结果验证了控制效果。 根据转向和悬架系统的运动耦合关系，应用多刚体动力学模型，分别对EPS和ASS进行了集中式和分层-监督式集成控制研究。在集中式控制中，考虑到汽车实际行驶过程中存在着诸多约束条件和种种不确定性，设计了预测控制器；在分层-监督式协调控制中，基于整车空间多刚体动力学模型，设计了子控制器和上层协调控制器，协调控制器对各子控制器进行监督和协调。同时，又应用多刚体动力学模型和分层-监督式协调控制思想，根据转向、制动系统，以及转向、悬架、制动3个系统之间的运动耦合关系，分别对EPS/ABS和3个子系统进行了分层-监督式协调控制研究。仿真结果表明了集成控制的有效性和多刚体模型应用在集成控制中的可行性。 基于PXI硬件系统和LabVIEW软件，搭建了一个实时的具有数据采集、逻辑控制功能的硬件在环试验平台。在此平台上，分别对EPS系统的助力控制以及EPS和ABS的协调控制进行了硬件在环实车试验。结果反映出控制策略的合理性。同时硬件在环试验也为实际产品的开发打下了一定的基础，有利于提高开发的效率。 |
| 作者： | 秦炜华 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王其东 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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