汽车动力学稳定性控制研究进展

合集下载

汽车稳定性分析及控制策略研究

3 结束语
汽车稳定性控制是汽车主动安全技术体系的重要内容，是促进汽车行业可持续发展的必然要求，所以深入开展汽车稳定性控制的研究具有现实价值。
【参考文献】 [1] 王其东,刘伟,陈无畏,等.基于路面识别的汽车稳定系统滑模控制[J].汽车工程,2018,40(01):82-90+106. [2] 张蕾,李燕飞.低附着路面下汽车紧急制动稳定性控制策略[J].天津职业技术师范大学学报,2017,27(04):1-5+80. [3] 李洁莹.四轮独立驱动电动汽车稳定性仿真研究[J].机电信息,2014(18):151-152. [4] 欧健,程相川,周鑫华,等.基于汽车稳定性控制系统的侧翻控制策略[J].西南交通大学学报,2014,49(02):283-290.
汽车稳定性控制（ESP）系统主要由轮速传感器、横向加速度传感器、方向盘转角传感器、横摆角速度传感器、液压控制系统和发动机管理电子控制单元EUC组成。控制汽车稳定性的关键是控制汽车车轮的滑移率，而ESP系统的任务正是如此，即各加速度传感器协同控制汽车运行的稳定性，具体如下：一是通过检测和计算汽车方向盘转角的信号，可确定操作人员的操作意图；二是通过分析处理横摆角速度传感器和横向加速度传感器的信号，可确定汽车在运行中实时工况的改变，然后再分析对比理想参数与实际参数，若两者的偏差比设定的偏差大，则表明汽车运行失稳且方向失控。为此，ESP系统的电子控制单元ECU便会输出一个等值的补偿力矩来恢复汽车的稳定性，且在必要时，亦可通过调节发动机转速来降低驱动力，从而实现对汽车稳定性的有效控制[4]。
ห้องสมุดไป่ตู้
1 汽车失稳原因
研究发现，汽车轮胎的非线性区间容易出现失稳现象，且随着车轮侧偏角的不断增大，其侧向力会逐步进入饱和状态。在饱和状态下，前轴产生的侧滑会使汽车与操作人员预设的轨迹发生偏移，而后轴产生的侧滑会使汽车发生甩尾等严重事故。

车辆动力学稳定性控制的控制原理与控制策略研究

卜＼、、
图３翻偏角稳定性准则
１￡ｉ
——施加ＶＤｓｃ控■
２车辆动力学稳定性控制的控制策略
ｔ释龋足椒
一
根据上面的车辆动力学稳定性控制的控制原理，提出图４所示的车辆动力学稳定性控制策略。图４中妒为根据方向盘转角传感器测出的方向盘
。瓜、＝加一跏一．一Ｖ一二／／”一１
一＋
¨目ｆ，。（吣方向量转角
转角，ｔ，为根据轮速传感器测出的轮速，；为根据侧
＾
方式，如在驱动行驶状态下。可通过减小驱动力（如
Ｏ前言
车辆动力学稳定性控制（ｖｅｈｉｃｋｄｙＩｌ—ｈ
ｓ诅ｂｉｂｔｙ
减小发动机节气门开度、延迟点火或减少燃油供给等）或在驱动轮上施加制动力来实现；在制动行驶状态下，可通过减小制动力来实现［“。
ｏ∞岣ｌ，简记为ｖＤｓｃ）是国际上９０年代初开
＾ｕｈ／
１
蓄
、｜一ｊ，ｊｊｆ
ｊ、弋启
非靛状盎 ‘ｌ
ｆｉ
非ｔ窟状毫
一１．Ｏ
究。在真实驾驶员操纵下，试验车辆以２５Ｊ．】／ｓ的初
始速度在湿土路上作单移线行驶，施加Ⅵ）ｓｃ和不
加该控制的试验结果如图５所示。图５ａ为方向盘＼？：２５
ｏ。ｓ
。”“２５＼
辨。＼、’黼
ｊ、
转角曲线，图５ｂ为车辆行驶位移，图５ｃ为发动机节气门开度曲线，图５ｄ为施加在各个车轮上的制动力矩曲线。
ｄ删．‰蛐幽０ｆｖＤｓｃ
ｖｄｌｉｄｅ
ｄｙｎ衄ｉ艚ｄａｂｉｈｙ
ｉＩｌ叩ｍ血ｌｙｄＩ曲曲ｌ打ｉ１１９ａ【衄—ｌ搽．Ｔｌｌｅ
ｄｅ蛐ＶＤｓｃ咖．
ｈ州删ｍｌｄｔｌｌｅ删哪ｌｂＩ曲ｉｓ
１畸＿瞳凼：Ｖｄ】曲】ｅＤ，ｎ岫ｉ曲吼幽丑畸ＧⅡｌ咖１

典型车辆动力学稳定性控制系统及关键技术

Ｅｓｍａｉｌｚａｄｅｈ采用最优控制理论，研究了利用转向角前馈控制和横摆角速度反馈控制的ＤＹＣ控制方式，并比较了有／无侧向速度反馈控制的控制性能。仿真结果表明，侧向速度反馈控制对改善前者控制性能的效果并不显著［２３］。韩国Ｐａｒｋ等研究了汽车动力学控制（ＶＤＣ）的控制算法［２４］。提出以中性转向特性作为控制目标，以左右侧轮胎纵向力不平衡性产生的横摆力矩为控制变量，其实质是ＤＹＣ控制。文章指出控制系统的目标是使汽车的侧向运动与驾驶员的转向输入相一致，该控制算法以汽车质心侧偏角和横摆角速度作为状态变量，采用前馈—反馈复合控制结构，通过前馈控制补偿转向输入引起的底盘转向运动，在反馈控制中采用线性二次型最优控制理论计算横摆力矩以保持车辆运动稳定性。文章还提出了基于模型的侧偏角估计方法。仿真结果表明该控制算法可以有效提高汽车的侧向动力学特性。对横摆力矩控制的研究还处于进一步深入之中，其发展趋势将是与四轮转向等底盘控制技术结合，以提高车辆的操纵稳定性［１３］［１４］。
论文基于典型ＶＤＳＣ介绍车辆动力学稳定性控制系统的结构及算法实现，并就控制变量的确定及横摆力矩控制算法研究进展进行了详细分析，最后总结了ＶＤＳＣ实现的关键技术。
１ＶＤＳＣ国内外研究进展
自９０年代初，国际上有影响的几个大汽车公司一直致力于ＶＤＳＣ技术的开发和研究。通常认为最早提出ＶＤＳＣ概念的是Ｂｏｓｃｈ公司在１９９５年，Ｈｏｎｄａ公司自１９９４年也进行了直接横摆力矩控制（ＤｉｒｅｃｔＹａｗＣｏｎｔｒｏｌ，ＤＹＣ）系统方面的研究。［２］－［４］１９９６年ＢＭＷ公司和Ｂｏｓｃｈ公司合作推出了ＤＳＣ３［５］。目前Ｂｏｓｃｈ公司和ＣｏｎｔｉｎｅｎｔａｌＴｅｖｅｓ公司是ＶＤＳＣ的主要开发商和供应商。我国对ＶＤＳＣ的理论研究才刚刚起步，程军采用相平面的分析方法分析了车辆质心侧偏角和横摆角速度的稳定域以及ＶＤＳＣ与ＡＢＳ的结合与切换问题，其中ＶＤＳＣ控制算法采用

汽车操纵稳定性的研究与评价

汽车操纵稳定性的研究与评价随着汽车工业的不断发展，汽车性能得到了显著提升。

汽车操纵稳定性作为衡量汽车性能的重要指标之一，直接影响着驾驶者的操控感受和行车安全。

因此，对汽车操纵稳定性进行深入研究，提高其评价水平，对于提升汽车产品竞争力具有重要意义。

汽车操纵稳定性研究主要涉及车辆动力学、控制理论、机械系统等多个领域，其目的是在各种行驶条件下，保证汽车具有良好的操控性能和稳定性。

然而，目前汽车操纵稳定性研究仍存在一定的问题，如评价标准不统测试条件不完善等，制约了其发展。

汽车操纵稳定性对于保证驾驶安全具有重要意义。

在行驶过程中，车辆受到外部干扰或自身惯性力的影响，容易导致车身失稳，从而引发交通事故。

良好的汽车操纵稳定性通过有效抑制车身晃动、调整轮胎磨损，为驾驶者提供稳定的操控感，降低交通事故风险。

影响汽车操纵稳定性的因素主要包括以下几个方面：（1）车辆动力学性能：车辆的加速、减速、转弯等动力学性能直接影响驾驶者的操控感受和行车安全。

（2）轮胎性能：轮胎的抓地力、摩擦系数等性能对车辆的操控性和稳定性具有重要影响。

（3）悬挂系统：悬挂系统的设计直接影响车辆的侧倾、振动等特性，从而影响操纵稳定性。

（4）驾驶者的操控技巧：驾驶者的预判、反应速度、操控技巧等直接影响车辆的操纵稳定性。

为提高汽车操纵稳定性，需要采取相应的控制策略。

其中，最重要的是采取主动控制策略，包括：（1）防抱死制动系统（ABS）：通过调节制动压力，防止轮胎抱死，提高制动过程中的稳定性。

（2）电子稳定系统（ESP）：通过传感器实时监测车辆状态，对过度转向或不足转向进行纠正，保证车辆稳定行驶。

（3）四轮驱动（4WD）：通过将驱动力分配到四个轮胎上，提高车辆的加速性能和操控稳定性。

汽车操纵稳定性的评价主要从以下几个方面进行：（1）侧向稳定性：评价车辆在侧向受力情况下的稳定性。

（2）纵向稳定性：评价车辆在纵向受力情况下的稳定性。

（3）横向稳定性：评价车辆在横向受力情况下的稳定性。

车辆稳定性研究报告

车辆稳定性研究报告一、引言随着汽车工业的飞速发展，车辆稳定性对于行车安全的重要性日益凸显。

据统计，我国每年因车辆稳定性问题导致的交通事故数量居高不下，给人民生命财产安全带来严重威胁。

因此，研究车辆稳定性对于预防交通事故、提高行车安全具有重要意义。

本报告以车辆稳定性为研究对象，旨在探讨影响车辆稳定性的因素，分析现有技术的优缺点，并提出改进措施。

本研究问题的提出主要基于以下背景：一方面，车辆稳定性问题涉及多个因素，如车辆结构、驾驶行为、道路条件等，这些因素相互交织，增加了研究难度；另一方面，随着新能源汽车、智能网联汽车的推广，车辆稳定性问题愈发复杂。

因此，有必要对车辆稳定性进行深入研究。

研究目的与假设：1. 分析影响车辆稳定性的主要因素，提出相应的评价指标；2. 对比现有车辆稳定性控制技术的优缺点，探讨技术发展趋势；3. 基于研究结果，提出改进车辆稳定性的措施，并通过实验验证其有效性；4. 假设通过优化车辆稳定性控制策略，可以有效降低交通事故发生率。

研究范围与限制：1. 研究对象为乘用车，不考虑其他类型车辆；2. 研究主要针对车辆在直线行驶和转弯过程中的稳定性问题；3. 本报告所涉及的数据、实验和结论均基于国内实际情况。

本报告将系统、详细地呈现研究过程、发现、分析及结论，以期为提高我国车辆稳定性及行车安全提供参考。

二、文献综述国内外学者在车辆稳定性领域已进行了大量研究，形成了丰富的理论框架和研究成果。

早期研究主要关注车辆动力学模型建立，如阿克曼转向几何原理、车辆侧向力分配等。

随着控制理论的发展，研究者开始探讨车辆稳定性控制策略，如PID控制、滑模控制等。

在理论框架方面，研究者提出了基于车辆动力学模型的稳定性评价指标，如侧向加速度、横摆角速度等。

同时，针对不同行驶工况，如直线行驶、转弯、制动等，研究者也提出了相应的稳定性控制方法。

主要研究发现如下：1. 车辆稳定性受多因素影响，包括车辆结构、驾驶行为、道路条件等；2. 稳定性控制技术能有效提高车辆行驶安全性，降低交通事故发生率；3. 不同的稳定性控制策略具有不同的优缺点，如PID控制简单易实现，但参数调节困难；滑模控制鲁棒性强，但存在抖振问题。

动力学系统的稳定性分析与控制研究

动力学系统的稳定性分析与控制研究第一章：引言动力学系统是研究物体在运动时随时间变化的规律性与特征的学科，具有广泛的应用领域，例如机械工程、物理学、天文学、化学等。

稳定性分析和控制是动力学系统研究的核心问题之一，在实际应用中，对系统的稳定性评估和控制是保持系统正常运转的关键。

第二章：动力学系统的稳定性分析2.1 稳定性的定义在动力学系统分析中，稳定性是指系统在扰动作用下是否会返回到稳态。

一个系统在初始条件下一旦受到微小扰动就无法返回到原来的稳定状态，我们称之为不稳定的；而对于一个系统，即使扰动较大，经过一定时间后它依然能回到它的稳态，我们称之为稳定的。

这里稳定性的评估包含两个方面，一方面是必须对系统本身的稳态进行分析并且评估其稳定性；另一方面是必须对外部扰动的作用进行分析并且确定其影响。

2.2 稳定性分析方法当系统的状态方程知道并且方程是稳定的时，可以使用线性化稳定性分析方法。

采用这种方法，可以将运动方程分解为平衡点附近的微小的偏离，然后对偏离进行稳定分析。

当达到平衡点附近的误差很小时，可以线性化偏离，然后使用矩阵方程计算矩阵特征值的实部和虚部，以此来判断平衡点的稳定性。

当系统的状态方程不稳定时，必须采用非线性分析方法。

由于动力学系统是一个非线性的系统，因此非线性稳定性方法是动力学系统分析中被广泛使用的方法。

在非线性方法中，稳定性分析是通过确定系统动力学方程中的相空间来评估的，这是在测量随时间变化的状态时所描述的空间。

2.3 稳定性稳定性分析的应用动力学系统的稳定性分析应用于各个领域。

在机械领域中，例如底盘和悬挂系统的设计，需要进行稳定性分析以确保车辆能够保持平稳和稳定的行驶。

在化学领域中，稳定性分析常用于研究化学反应的速率和方向性。

在天文学领域中，稳定性分析可以用来研究行星和卫星的轨道特性。

第三章：动力学系统的控制研究3.1 控制原理动力学系统的控制研究是为了保持或改进系统的性能而进行的，例如稳定性、响应速度、精度和鲁棒性等。

汽车动力学稳定性控制系统研究现状及发展趋势

2006年2月农业机械学报第37卷第2期汽车动力学稳定性控制系统研究现状及发展趋势3李　亮　宋　健　祁雪乐【摘要】　汽车动力学稳定性控制系统(D SC )是汽车主动安全电控系统的重要研究前沿,是继ABS 之后需要进行重点突破的汽车主动安全控制系统。

收集、整理并研究了国内外关于D SC 的研究文献和开发的产品,系统总结了D SC 研究的关键问题:系统建模、控制策略、控制器开发、性能评估等4个方面的研究现状,为D SC 研发提供参考。

关键词:汽车　动力学控制系统　主动横摆力偶矩控制　制动防抱死系统　控制策略　控制器中图分类号:U 463.2文献标识码:AI nvestiga tion and D evelopm en t of Veh icle D ynam icsStab il ity Con trol SystemL i L iang Song J ian Q i Xuele(T sing hua U n iversity )AbstractT he veh icle dynam ics stab ility con tro l (D SC )system is an i m po rtan t advanced research field ,and is also the veh icle active safety con tro l system after AB S w h ich needs to be b roken th rough .B y co llecting ,classificating and studing of the ach ievem en ts on D SC research and its p roducts ,the system m odeling ,con tro l strategy ,the con tro ller developm en t ,p erfo rm ances evaluati on on the D SC w ere summ arized fo r the D SC developm en t .Key words V eh icles ,D ynam ics con tro l system ,A YC ,AB S ,Con tro l strategy ,Con tro ller收稿日期:200410273国家自然科学基金资助项目(项目编号:50575120)李　亮　清华大学汽车安全与节能国家重点实验室　博士生,100084　北京市宋　健　清华大学汽车安全与节能国家重点实验室　教授　博士生导师祁雪乐　清华大学汽车工程系　硕士生引言汽车动力学稳定性控制系统(D SC )是汽车电控的研究前沿。

《基于线控制动系统的车辆稳定性研究》

《基于线控制动系统的车辆稳定性研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，车辆稳定性的研究逐渐成为车辆动力学与控制领域的重要研究方向。

作为汽车控制系统中的关键技术之一，线控制动系统在提高车辆稳定性和驾驶安全性方面起着重要作用。

本文将对基于线控制动系统的车辆稳定性进行深入研究，为提高车辆行驶安全性和稳定性提供理论依据。

二、线控制动系统概述线控制动系统是一种先进的汽车制动技术，通过电子信号替代传统的机械连接，实现对车辆制动系统的精确控制。

该系统主要由传感器、控制器和执行器等部分组成，能够实时监测车辆状态，并根据驾驶员的意图和车辆动力学特性，对制动系统进行精确控制。

线控制动系统具有响应速度快、精度高、可扩展性强等优点，为提高车辆稳定性提供了有力支持。

三、车辆稳定性研究1. 车辆动力学模型为了研究线控制动系统对车辆稳定性的影响，首先需要建立车辆动力学模型。

该模型应包括车辆的纵向、横向和垂向运动，以及轮胎与地面之间的相互作用。

通过建立精确的车辆动力学模型，可以更好地理解线控制动系统对车辆稳定性的作用机制。

2. 线控制动系统对车辆稳定性的影响线控制动系统通过精确控制制动力，实现对车辆行驶状态的实时调整。

在车辆行驶过程中，线控制动系统能够根据车辆的实时状态和驾驶员的意图，对各个车轮的制动力进行独立控制。

这种精确的控制能够使车辆在复杂路况和驾驶条件下保持稳定，从而提高驾驶安全性和舒适性。

四、线控制动系统在提高车辆稳定性方面的应用1. 智能防撞系统线控制动系统可以与智能防撞系统相结合，实现对车辆的主动安全控制。

当系统检测到潜在碰撞风险时，可以通过精确控制制动力，使车辆在保持稳定的前提下进行紧急制动，从而避免碰撞事故的发生。

2. 车辆动态稳定控制系统车辆动态稳定控制系统是线控制动系统在提高车辆稳定性方面的另一重要应用。

该系统能够实时监测车辆的行驶状态，当车辆出现侧滑、甩尾等不稳定情况时，通过精确控制制动力，使车辆恢复稳定状态。

汽车动力学稳定性控制系统研究现状及发展趋势

行重点突破的汽车主动安全控制系统1收集2整理并研究了国内外关于 *+,的研究文献和开发的产品.系统总结
了 *+,研究的关键问题3系统建模2控制策略2控制器开发2性能评估等 4个方面的研究现状.为 *+,研发提供参
图 \ 带有预瞄的 +EH示意图 ’()*\ EO.14327aNP13.+EHb(1313.a,.-(.b(6)
c "#$控制策略与算法
控制策略和算法的开发是 +EH开发的核心工作<在光滑的路面上进行控制时横摆角速度和横向加速度不对应8因此横摆角速度和侧偏角都必须加以控制9%=Y%F;8如图 :所示<
J "#$建模与仿真
建立精确的整车模型 8是进行系统仿真的关键 < 两轮模型参数简单8能够考虑纵向W横向运动控制8 是动力学控制系统开发常用模型 <基于该模型 8开发了侧偏角估算算法8侧向速度估算算法 < 9%X; 但在进行环仿真分析过程中8一般采用四轮多自由度汽车仿真分析模型 8可以考虑悬架 W轮胎 W车身的非线性 8 以及汽车的动态非线性8能够较为精确地反映汽车的动态特征9%%Y < %M;
2000 年豪华婚车 PK 个性婚车流行婚车：凯迪拉克、奔驰、个性

汽车操纵稳定性试验研究现状

★垂直陀螺仪：
也成为三自由度陀螺仪，主要用来测量汽车的车身侧倾角、俯仰角。使用的时候要注意由于其自转轴不完全垂直于地面所造成的正弦波信号输入偏差。
★转向盘测力仪：
转向盘测力仪主要用于测量施加在转向盘上的力矩和转角。一种是副转向盘形式，测力元件装在副转向盘上。另一种是仅有力传感器以及角度传感器等。
角速度陀螺仪垂直陀螺仪侧纵向加速度计车速测试仪
转向盘测力仪
光束水准车轮定位仪
车辆动态测试仪
力矩及转角仪
五轮仪、磁带机等
操纵稳定性试验数据处理系统
★角速度陀螺仪：
角速度陀螺仪也成为二自由度陀螺仪，主要用来测量汽车的横摆角速度。为了使动态测试值不产生太大的相位滞后，当仪器相对阻尼系数为0.2的时候，自振频率f应该不小于50Hz。同时角阶跃陀螺仪还应该保证输入频率为0～2.5Hz范围内其输出时线性的。
6
15
1.3x车宽+0.25
国家标准GB/T 6323.1-1994蛇行试验是一种二次换道试验的改型，这种试验方法可反映出车辆进行急剧转向的能力，同时也可反映出在此种急剧转向情况下乘员的舒适性和安全性。试验中标杆以相等的距离排成一直线，设置10根标杆。汽车以近似基准车速的二分之一稳定车速驶入试验路段(最高车速不超过80 km/h)来回地通过测试段而不触及标杆。此试验除了驾驶员的主观评价标准外，还以蛇行车速、平均转向盘转角、平均横摆角速度、平均车身侧倾角、平均侧向加速度作为客观评价标准。
•定性试验分析，均以转向轻便性试验、汽车回转试验为主的评价分析。有些还是以模拟为主，但车辆作为刚柔耦合的复杂独体系统，其力学和运动学性能相当复杂，并不应该仅仅局限于操纵稳定性一方面考虑，目前的所做的工作是远远不够的。因此，今后还应开展以下工作： • 1）综合考虑车辆的操纵稳定性和平顺性，对悬架的刚度和阻尼特性进行优化分析，更好的平衡操纵稳定性和平顺性。 • 2）为提高模型的分析精度，还应考虑悬架结构在受力或力矩时产生的变形。因此，应将悬架部分结构进行柔性化处理，使悬架的力学特性更接近于实际。 • 3）建立更加接近于实车的仿真模型，对车辆进行更加广泛性能的研究，比如根据车辆实际车身的几何外形参数创建车身仿真模型，可以研究外界因素（侧向风等）对高速行驶车辆操纵稳定性的影响。

李亮--汽车动力学稳定性控制研究进展

ESP控制在稳定、欠稳定区域效果明显，但仍无法防止汽车完全失控事故发生。—— NHTSA Report，DOT HS 810 794，July，2007.
本人在2008年，提出了汽车失稳临界区域概念，界定ESP由稳定滑向失稳过程，临界失稳时汽车由准稳态向瞬态非线性快速过度，过度时间100ms量级。
nonlin _ wr
μe μe
0.8 0.6 0.4 0.2
0 0 0.1
基于ay偏差的μe
0.8
0.6
基于横摆偏差的μe
附着
0.4
估
0.2
算
0.3 0.5 0.7 0.9
0 0
0.5
1
1.5 偏
ay偏差/(m/s2)
e1
横摆角速度偏差/(rad/s)
e2
仲裁模块
e (e1 e2 ) ? e1 : e2
估计
成果发表在 Int. J. Veh Design，Inaˆ ty. J.
EKF 卡尔轮缸压力（估算） V y 曼滤波侧轮速
侧向速度向速度观车速（估算）
Auto
Tec测h 等
SCI
期
纵向加速度
刊横摆上角速，度
土
耳
其
Toosi
科
技
大
学
Khaknejad 教授认为“提出了一种侧预估偏侧向估加算速度算法，并在不同路前面一上时刻验侧证向速了度其鲁棒性”，韩国
三、失稳过程测量与预判
3
失稳预判
稳定性预测判据
转向可响应分析
滑动离散傅里叶变换（SDFT）法
① 初始化（DFT）
N 1
X k (1) x(n)e j 2 kn/ N n0

汽车稳定性控制研究【开题报告】

开题报告电气工程及其自动化汽车稳定性控制研究一、课题研究意义及现状摘要: 通过对车辆稳定性控制理论研究, 得出车辆的质心侧偏角和横摆角速度是稳定性控制的重要控制变量。

并基于建立的二自由度整车仿真模型, 进一步分析了它们对车辆稳定性的影响。

随着工程建设和生产发展的需要,车辆( 尤其是工程车辆) 受到路面条件、交通法规的限制, 依靠单纯增加单个轴的承载能力, 降低整车质量已经达不到要求。

需对底盘进行全盘考虑。

汽车运动是一个模型阶次高、输入输出变量多的复杂系统，因此针对整个运动系统设计单一的控制器是不可行的。

本文提出了一种基于多变量频域控制方法的车辆底盘集成控制策略，协调控制车辆主动转向系统和主动制动系统。

对典型多变量车辆系统进行分析，应用多变量频域控制理论设计底盘集成控制器，并利用matlab仿真平台进行典型工况仿真分析。

结果表明，基于多变量频域控制方法的车辆底盘集成控制器能够消除主动转向系统和主动制动系统之间的干涉和耦合，同时显著提高车辆操纵稳定性。

对于操纵稳定性控制的研究，人们最初是从车辆的后轮主动转向（RWS，4WS）开始研究的，四轮转向汽车的出现，极大地提高了车辆的操纵稳定性。

随着研究的不断深入，人们发现在车辆的侧向加速度和车身侧偏角较小，轮胎的侧偏力和侧偏角还处于线性关系时，四轮转向或前轮主动转向汽车可以取得良好的操纵稳定性。

而当车辆处于紧急工况时，车辆的侧向加速度、车身侧偏角和横摆角速度都比较大，四轮转向汽车的操纵稳定性并不能取得良好的性能。

因为，此时轮胎的侧向受力已经趋于饱和，它的侧向力和侧偏角已经处于高度的非线性关系，单纯依靠车辆的四轮转向已经不能增加车辆的侧向力，提高车辆的侧向操纵稳定性了。

二、课题研究的主要内容和预期目标本设计要求应用matlab系统设计出基于网络实验平台的电机控制实验项目：（1）转向系统的阶跃响应；（2）转向系统的稳定性分析；本设计的预期目标：（1）熟练应用matlab软件；（2）能独自完成实验的各项内容；（3）在完成实验内容后，能对实验要求有所改进。

汽车动力学稳定性控制系统研究现状及发展趋势

车辆工程技术9车辆技术0　引言随着人们生活水平的不断提升，汽车已经成为人们常用的交通工具，在给人们带来便利的同时，汽车安全性问题也逐渐显露出来，很多交通事故的发生都与汽车稳定性有关，汽车在行驶过程中会受到一些外界干扰，是否能够有效抵抗干扰保持稳定行驶是判断汽车稳定性好坏的重要依据。

汽车稳定性控制系统主要用来应对汽车受到失控干扰时各种突发情况，对汽车稳定运行进行干预协调，能够有效提高汽车安全性能，降低交通事故发生概率，该课题的研究对于提高汽车行驶安全性有着非常重要的意义，有很好的工程应用价值。

1　汽车动力学稳定性控制方法目前对于汽车稳定性控制主要针对与汽车横摆稳定性以及侧翻稳定性的控制。

想要实现汽车对横摆稳定性的主动控制主要有差动制动控制、车轮载荷控制以及主动转向控制，具体来说，差动制动控制是指汽车选择性制动单个车轮，这样一来就可以增加汽车的横摆力矩增强稳定性。

该方式附加成本较低，控制稳定性方式较为简单，因此很多汽车厂家都会采取差动制动的方式进行控制。

这种控制方法比较简单，再各种工况下都能实现特别是质心侧偏角较大时也能适用，利用对不同车轮施加不同制动力的方式能够有效调整汽车姿态。

系统中控制器可以根据传感器收集到的汽车运动信息对汽车运行状态及人工指令进行监控，如果汽车运行状态与指令不符，将会根据评价结果进行调整，液压控制单元根据调整指令实现对单个车轮的制动，进而改善整体运行稳定性。

车轮载荷控制技术主要通过对车轮垂直载荷分布的改变调整侧向力和纵向力，间接提升汽车稳定性，该控制方法的适用范围较小，只能在有电控悬架系统的汽车上应用，控制效果在侧向加速较大时比较明显。

主动转向技术也是常用的一种提升汽车横摆稳定性的控制方法，其可以通过改变车轮转角产生横摆力矩。

比如右转弯过多转向造成向左甩尾时，控制系统将主动减小车轮转角产生逆时针横摆力矩，提高汽车运行稳定性。

为了有效避免汽车发生侧翻，可以通过减小汽车侧倾角以及侧向加速度的方式来实现侧翻稳定性控制。

新能源汽车的车辆动力学与控制技术研究

新能源汽车的车辆动力学与控制技术研究近年来，随着环境污染日益严重和资源日益紧缺，新能源汽车受到越来越多的关注。

作为现代汽车工业中的一个重要领域，新能源汽车的研究和发展已经成为各大汽车厂商和科研机构的共同关注点。

在新能源汽车研究中，车辆动力学与控制技术的研究是其中重要的内容之一。

新能源汽车的车辆动力学研究主要涉及车辆的运动学和动力学两个方面。

运动学研究主要是研究车辆的运动规律和参数，例如车辆的速度、位置、加速度等。

动力学研究主要是研究车辆的力学性质，例如车辆的牵引力、制动力、转向力等。

在新能源汽车研究中，动力学研究尤为重要，因为新能源汽车的动力系统与传统燃油汽车的动力系统有很大的差异。

新能源汽车的动力系统是由电动机、电池、电控系统和传动系统等部分组成的。

相比传统燃油汽车的发动机和传动系统，新能源汽车的动力系统更为简单，但是控制难度更大。

因此，新能源汽车的控制系统也是新能源汽车研究中的核心问题之一。

新能源汽车控制系统的研究主要包括电动机控制、电池管理、车辆稳定控制和能量回收等方面。

电动机控制是新能源汽车控制系统中最重要的环节之一。

电动机控制系统需要精确地控制电动机的电流和电压，使其能够在不同的工作状态下实现合理的能量输出。

电池管理是新能源汽车控制系统中另一个重要的环节。

电池管理系统需要精确地监测电池的状态和电量，并且控制电池的充放电过程，以保证电池的寿命和性能。

在新能源汽车的车辆稳定控制方面，主要包括制动控制和车身稳定控制。

制动控制是新能源汽车安全控制系统的基础。

制动控制系统需要监测车轮的速度和制动力，并且实现快速和准确的制动反应。

车身稳定控制是新能源汽车动态稳定性控制的关键部分。

车身稳定控制系统需要精确地控制车辆的运动状态和姿态，以确保车辆在不同的行驶状态下保持稳定。

新能源汽车的能量回收技术是一项独特的技术，该技术可以将制动能量和惯性能量转换为电能，并且将其储存到电池中。

能量回收技术可以延长新能源汽车电池的寿命，并且提高车辆的续航里程。

汽车动力学稳定性的研究

参考文献：
［１］ｓｈｏｊｉＩｎａｇａｋｉ，ＩｋｕｏＫｓｈｉｒｏ，ＭａｓａｋｉＹａｍａｍｏｔｏ．Ａｎａｌｙｓｉｓ帆ｖｅｃｌｌｉｃｌｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｎｃｒｉｔｉｃａｌｃｏｍｅｒｉｎｇｕｓｉｎｇｐｈａｓｅ－ｐｌａｎｅｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．ＡＶＥｃ，１９９４，１０：２８７—２９２．
《哈尔滨工业大学学报》编辑部
万方数据
Байду номын сангаас
汽车动力学稳定性的研究
作者：作者单位：
刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
盖玉先，郭庆悌，宋健，李亮， GAI Yu-xian， GUO Qing-ti， SONG Jian， LI Liang 盖玉先,郭庆悌,GAI Yu-xian,GUO Qing-ti(哈尔滨工业大学,汽车工程学院,山东,威海 ,264209)，宋健,李亮,SONG Jian,LI Liang(清华大学,汽车系,北京,100084)
随转向角输入和车速变化的侧偏角和横摆角速度的三维图像如图８、９．可以清楚的看出侧偏
万方数据
图９横摆角速度奇点三维图３．２侧向力和垂向力矩对侧偏和横摆的影响
分别把侧向力和横摆力矩作为独立无偶合的控制输人，可表示为
ｍ秽（卢＋ｒ）＝Ｆ，＋Ｆ，＋Ｆ。，
（１）
ｔｒ＝（￡ｒＦｒ—Ｌ，Ｆ，）ｃｏｓ卢＋丝，
万方数据
对于新人们来说，一辆装饰着鲜花和彩带的漂亮婚车是结婚过程中必不可少的，而气派大、空间大的豪华婚车阵容则更能一圆渴望的梦想。在这个追求个性化的年代，选择什么样的婚车，不仅渠道多，价格差异也大，就看新人们以怎样的经济实力和巧妙心思来勾画新生活的开始了。
婚车的发展
自行车、拖拉机、大客车、桑塔纳、凯迪拉克……不同时代流行不同的婚车。几十年来婚车的变化，折射的是百姓幸福生活的变迁史。

汽车动力学稳定性控制研究进展

科技研究汽车动力学稳定性控制技术是汽车动力学稳定性控制以及主动安全控制的基层平台技术，在未来先进汽车安全技术体系中至关重要。

对汽车非线性系统瞬态动力学的定量化研究是当前研究的重点。

同时将DSC 技术与防侧翻控制、自适应巡航控制、智能交通系统等技术融合，实现安全交通成为行业追求的目标。

对于电动汽车而言，将制动能量回馈的功能集成到DSC 中亦是一大亟需解决的技术难题。

复杂底盘电控系统动力学耦合与解耦优化，是未来提高汽车安全性能的发展方向。

1.DSC的概念描述ABS(包括T CS) 控制的对象是轮胎的滑移,而DSC通过横向稳定控制和纵向稳定控制,实现汽车轮胎和路面的全滑移率区间的控制。

当系统观测到不足转向发生时,进行主动的横摆力偶矩控制,减少不足转向;当观测到发生过多转向时,进行横摆力偶矩控制,减少过多转向。

建立精确的整车模型,是进行系统仿真的关键。

两轮模型参数简单,能够考虑纵向、横向运动控制,是动力学控制系统开发常用模型。

基于该模型,开发了侧偏角估算算法, 侧向速度估算算法。

但在进行环仿真分析过程中,一般采用四轮多自由度汽车仿真分析模型,可以考虑悬架、轮胎、车身的非线性,以及汽车的动态非线性, 能够较为精确地反映汽车的动态特征。

轮胎模型与实际工况的符合程度决定了控制系统算法的精确性。

修正的Pacejka tire model公式,采用纵向和侧向相对滑移率的均方根来修正滑移率,计算轮胎的纵向和横向力能够获得较好的精度。

DSC是基于汽车自身的系统响应偏差和驾驶员操作误差的识别进行控制的,因此驾驶意图的识别是需要研究的问题。

应用UMTRI 驾驶员模型,通过转向角选择, 使得预期的路径偏差最小。

2.稳定性控制关键参数要实现对汽车行驶状态的控制，需要实时获取表征汽车运行状态的关键参量。

其中部分参量可以传感测量，如轮速、横摆角速度等，而大多数参量不能直接测量，或因传感器价格太高而无法在汽车上应用，因而需要通过观测得到。

车辆稳定性控制系统（ESP）研究报告

ESP研究报告一、什么是ESPESP：Electronic Stability Program，即车辆稳定性控制系统，该系统是通过适当的车姿调整（通过合理分配纵向和侧向轮胎力，精确控制极限附着情况下的汽车动力学行为使汽车在物理极限内最大限度按照驾驶员的意愿行驶）和发动机的调节来控制汽车，使其能达到驾驶员想要的操作意图，能在驱动、驾驶、制动、弯路及变线过程中，保持车辆的稳定及安全，被公认为汽车安全技术中继安全带，安全气囊，ABS之后的又一项里程碑式的突破。

二、ESP的功能ESP包括如下功能：ØABS：ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM，制动防抱死系统ØASR：ANTI-SLIP REGULATION,驱动力控制系统，也称TCSØESC：ELECTRICA STABILITY CONTROL,电子稳定性控制系统二、ESP的功能ABS功能介绍及控制原理：该系统叫做制动防抱死系统，是在汽车进行制动时，防止车轮抱死，使轮胎与地面之间的附着系数达到最佳值，保证最大的制动力的同时，还需要保证具有一定的测向附着力，该系统具有以下的优点：Ø最短的制动距离；Ø制动时具有转向能力；Ø制动稳定性好；Ø减少轮胎磨损；Ø减少浮滑现象。

ASR功能介绍及控制原理：该系统叫做驱动力控制系统，又称循迹控制系统,汽车在起步或急加速时，驱动轮会出现打滑，在冰雪等光滑路面上还会使方向失控而出危险，ASR依靠传感器感应驱动轮与从动轮之间的转速差来判断驱动轮是否处于打滑状态，如出现打滑，则ASR ECU会向发动机输出指令，调节点火时间，减小节气门开度，减小油门，降档或对车轮进行制动，使车轮不再打滑，该系统具有以下优点：Ø提高汽车行驶稳定性；Ø提高加速性能；Ø提高爬坡能力。

ESC功能介绍及控制原理：该系统是在整车运动过程中，通过测量整车的相关参数，横摆角速度、纵向加速度、侧向加速度、发动机状态及轮胎与地面之间的纵向及横向附着系数利用率来判断整车的姿态是否处于驾驶员期望的状态中，如出现不符合的情况，将通过对部分车轮施加制动力，提供回正力矩，使整车处于最合理的姿态进行运动。

车辆动力学稳定性的研究

车辆动力学稳定性的研究摘要：近年来，汽车动力学控制得到广泛的研究。

兼容了ABS和TRC的优势，车辆动力学稳定性控制（VDC）使车辆在各种路面和各种工况下都获得良好的操纵稳定性和方向性，大大降低交通事故的发生及其伤害。

本文从理论上研究了汽车稳定性控制的基本原理和稳定性控制策略，以及路面状况、转向角、车速对汽车操纵稳定性的影响。

采用MATLAB/Simulink建立车辆模型进行稳定性仿真分析。

关键词：动力学；稳定性控制；阈值控制；引言车辆动力学是近代年发展起来的一门新兴学科。

随着人类社会的发展和人们生活水平的提高，人们对车辆动力学稳定性提出了更高的要求。

自20世纪70年代末，从飞机设计技术中引入的防抱死制动系统（Anti-lock Braking System，简称ABS）可以称得上是向车辆底盘控制迈出的第一步，ABS通过限制制动压力来保证车轮的最佳滑移率，从而避免了车轮的抱死。

随后，通过限制发动机输出转矩防止车轮滑转的驱动力控制系统（Traction Control System，简称TCS）在20世纪80年代中期得到应用。

到20世纪80年代末，在ABS和TCS的基础上，又成功地开发了防滑转控制（Acceleration Spin Regulation，简称ASR）装置，这种装置在车辆急剧变速时，可改善车辆与地面的附着力，避免车辆产生侧向滑动的危险。

20世纪90年代初，研究人员根据轮胎印迹处的纵向力和横向力满足摩擦圆规律的原理，提出了在高速行驶中通过驱动力控制来保证车辆的横向稳定性的动态稳定性控制（Dynamic Stability Control，简称DSC），它对车辆高速转动时制动特别有效。

20世纪90 年代末期，研究人员发现，车辆在高速行驶过程中的横向稳定度较小，通过调节四个车轮的纵向力而形成一定的回正力矩，就可以控制车辆的横摆角速度，由此提出了“直接横摆控制”（Direct Yaw moment Control，简称DYC）算法，并经过试验验证了该算法的有效性。

典型车辆动力学稳定性控制系统及关键技术

附着极限时会产生 “ 激转” 现象，车辆转弯半径减小。ＶＳＤＣ通过控制四个车轮的纵向力和侧向力的
维普资讯
２０（１总２７轻型汽车技术０６１）０增量Ｐ算法嘲Ｉ。王德平提出了基于质心侧偏角的稳
技术纵横
５
控制器根据方向盘转角、制动主缸压力、门踏板油位置信号等判断驾驶员的行车意图并计算出名义
车辆运行状态参数值（常用横摆角速度和质心侧偏角表征）然后根据传感器量测的横摆角速度、。纵向和侧向加速度、估计的路面信息、ＡＣＮ总线传递过
来的发动机和传动系信息等计算车辆实际运行状
论文的研究对于促进和提高我国在这一领域的自主开发能力具有积极意义。关键词：动力学稳定性控制系统直接横摆力矩控制关键技术
车辆动力学稳定性控制系统（ｅｉｅｙａｉＶｈｌＤｎｍｃｃｓＳｂｉｏｔｌＤＣ）是在兼容了ＡＳＣｔｉｔＣｎｏ，ＳａｌｙｒＶＢ／Ｓ优点Ｔ
公司称之为汽车电子稳定程序（ｌｔｎｔｉｔＥｅｒｉＳｂｉｃｏｃａｌｙＰｏｒＥＰ）ｒａＳ或汽车动力学控制（ｅｉｅｙａｉｇｍ，ＶｈｌＤｎｍｃｃＣｎｏ，Ｄ；Ｍ公司汽车动力学稳定控制ｏｔｌＣ）ＢＷｒＶ（ｙａｉＳａｉｔＣｎｒｌＤＳ；ｎａ公司汽车Ｄｎｍｃｔｂｌｙｏｔ，Ｃ）Ｈｏｄｉｏ稳定性辅助系统（ｅｉｅｔｉｔＡｓｔＳ；ＶｈｌＳａｌｓｓＶＡ）ｃｂｉｙｉ，五年交通事故调查统计表明：ＤＣ能够对１％的ＶＳ８交通伤害事故，４３％的致命交通事故产生一定的有力作用［１１。论文基于典型ＶＳＤＣ介绍车辆动力学稳定性控