摘要: |
本文围绕基于驾驶员模型的汽车侧向稳定性控制研究这一主题,对整车动力学模型的建立、汽车侧向稳定性控制系统的设计、驾驶员模型的建立以及基于驾驶员模型的人—车—路闭环系统仿真等方面进行了研究。
首先建立了整车动力学模型。选择适合操纵稳定性仿真的“魔术公式”轮胎模型,针对车辆操纵稳定性研究的需要对车辆系统进行适当假设与简化,运用仿真软件MATALB/Simulink建立了四轮车辆动力学模型,并进行初步仿真验证。
选择对车辆侧向稳定性有重要影响的车辆横摆角速度、质心侧偏角为控制变量,对车辆侧向稳定性控制进行研究。运用模糊智能控制方法,分别建立了车辆侧向稳定性横摆角速度模糊控制系统和质心侧偏角模糊控制系统。比较两种控制系统在不同的质心侧偏角下的优缺点,进一步建立了以归一化后的质心侧偏角为加权系数的横摆角速度、质心侧偏角联合控制的稳定性控制系统,取得了较好的控制效果。
在预瞄最优曲率驾驶员模型的基础上,根据PID控制、模糊控制的特性,建立了加速度反馈模糊—PID控制驾驶员模型。该模型根据车辆侧向加速度误差的大小,采用基于解析描述的控制规则的模糊控制器,实时调整PID控制器的控制参数,使车辆按照所要求的道路轨迹行驶。
最后基于驾驶员模型进行了人—车—路闭环仿真研究。选择蛇形试验进行人—车—路闭环系统仿真,一方面验证了所建立的驾驶员模型方向控制的能力,另一方面对车辆操纵稳定性控制效果进行了评价,评价结果表明稳定性控制系统较大地改善了车辆的操纵稳定性。
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