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基于多体系统动力学的底盘集成控制模型的研究
| 论文题名： | 基于多体系统动力学的底盘集成控制模型的研究 |
| 关键词： | 多体系统动力学;集成控制;汽车底盘 |
| 摘要： | 集成控制的基本思想是建立整车的数学模型，确定一个全局的最优控制目标，从而设计一个集中控制器。利用这种集成控制器可以提高整车的性能，但这却对建立整车的动力学模型提出了更高的挑战，模型过于简单无法反映汽车的动力性能，模型过于复杂则难以设计合适的控制器。本文从底盘集成控制的角度出发，应用多体系统动力学理论建立整车的动力学模型，应用Matlab实现该模型，并从车辆物理性能和控制性能两个方面进行了仿真研究，通过对仿真数据和仿真结果的分析来验证模型的准确性，此外在本模型的基础上进行了联合控制的仿真研究，并对现有的集成控制模型结构进行了总结，为进行底盘集成控制的研究奠定一定的基础。 收集汽车电子控制方面的资料，对汽车底盘集成控制进行了系统的分析，总结了国内外底盘集成控制的研究现状，指出了现有集成控制研究中存在的一些问题。详细研究了多体系统力学的发展及其应用，并对多体系统力学的六种研究方法作简单介绍；通过研究比较选择罗伯森(Roberson)和维藤波格(Wittenburg)创立的图论方法作为整车模型的研究方法。通过分析轮胎与路面的相互作用关系以及轮胎对悬架、转向和制动系统的影响，建立起在纵向、侧向和垂向力共同作用下的包含轮胎动力学特性的整车系统的多体动力学模型。进行了车辆的纵向动力学、操纵稳定性和汽车平顺性的分析。通过对仿真结果的分析和部分实验结果的对比，证明该模型具有一定准确性，可以用来进行底盘集成控制研究。建立了基于模糊控制的主动悬架和制动防抱死控制器，设计了基于模糊控制的主动悬架和防抱死制动系统(ABS)；进行了正弦输入和制动仿真分析，分析结果证明该模型易于施加控制并对控制器也有较好的适应；进行了ABS和主动悬架的联合控制仿真研究，提出了两者的联合控制策略；讨论并比较了现行的两种集成控制结构。 最后，关于进一步工作的方向进行了简要的讨论。 |
| 作者： | 章志龙 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 靳晓雄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学汽车学院 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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