汽车稳定性多控制工况设计及其切换机制研究
汽车电子稳定性系统质心侧偏角估计与控制策略研究
结果分析
我们通过实验验证了所提出方法的准确性和可靠性。实验结果表明，在极限工 况下，我们所提出的方法能够有效地估计汽车质心侧偏角，并能根据估计结果 实现车辆的精确控制。与现有方法相比，我们所提出的方法具有更高的估计精 度和更低的计算复杂度，能够更好地满足实际应用的需求。
然而，我们的方法仍存在一些局限性，如对传感器精度和数据处理速度的要求 较高，需要进一步研究和改进。此外，我们的研究还仅限于理论分析和实验验 证，缺乏实际道路测试数据，这也是我们后续研究的方向。
二、车辆质心侧偏角估计
车辆质心侧偏角的估计主要依赖于车辆的动态模型和传感器数据。常用的估计 方法包括卡尔曼滤波器、最小二乘法、神经网络等。这些方法通过采集车辆的 横摆角速度、侧向加速度、车辆速度等传感器数据，结合车辆动力学模型，对 质心侧偏角进行估计。
其中，卡尔曼滤波器是一种常用的最优估计算法，能够有效地处理传感器数据 中的噪声，提供准确估计。然而，其准确性依赖于准确的模型参数和传感器噪 声统计特性。最小二乘法则是一种简单而广泛使用的参数估计方法，它通过最 小化预测值与实际值之间的差异来估计参数。然而，这种方法对初始值的选择 非常敏感，如果初始值选择不当，可能会导致不稳定的解。
神经网络方法则能够有效地处理复杂的非线性关系，且具有较好的泛化能力， 适用于各种复杂的车辆系统。
三、车辆稳定性控制研究
稳定性控制是防止车辆在行驶过程中出现侧滑、侧翻等危险情况的重要手段。 现代车辆的稳定性控制系统通常采用电动助力转向、制动防抱死系统、牵引力 控制系统等手段来实现。
其中，电动助力转向系统可以通过改变转向力矩来提高车辆的稳定性。制动防 抱死系统可以通过实时调节制动压力，防止车轮抱死，提高车辆的操控性和稳 定性。牵引力控制系统则可以通过调节发动机输出扭矩和制动器制动力矩，防 止车辆在加速过程中出现滑移，提高车偏角估计与控制策略的研究是汽车稳定性控制领域的热点之一。在国内 外学者的不断努力下，该领域已经取得了一定的研究成果。在估计方面，研究 者们提出了多种数学模型和算法来精确估计质心侧偏角，如卡尔曼滤波器、最 小二乘法等。在控制策略方面，研究者们针对不同的车辆模型和工况，设计出 了多种有效的控制策略，如基于模型的控制、基于人工智能的控制等。
操纵稳定性论文 (2)
汽车操纵稳定性的研究摘要：汽车操纵稳定性是决定汽车安全行驶的一个主要性能，本文主要论述了汽车操纵稳定性的研究进展及其影响因素，然后通过试验（稳态回转试验、转向回正试验等等）对汽车操纵稳定性进行定性测定和评价，并提出了汽车操纵稳定性研究存在的问题及发展前景。
关键词：汽车；操纵稳定性；影响因素；评价；试验The Research of the VehicleHandling and StabilityAbstract: The vehicle handling and stability is decided to the safety driving of a major performance, this paper mainly discusses the research progress of the vehicle handling and stability and its influence factors, and then through the test (steady-state test, turning back to the positive test, etc.) on the vehicle steering and stability for qualitative determination and evaluation,and puts forward the vehicle handling and stability the problems of the research and development prospects.Key words:car; handling and stability; influencing factors; evaluation; test引言汽车操纵稳定性是指驾驶者在不感到过分紧张、疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶者通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰并保持稳定行驶的能力[1]。
提高车辆稳定性控制系统STEERABILTY、横向稳定性和侧倾稳定性
提高车辆稳定性控制系统STEERABILTY、横向稳定性和侧倾稳定性摘要：车辆稳定性控制系统是一种主动的安全系统，为防止事故发生并利用微分制动器产生人工横摆力矩稳定车辆的机动而设计。
在本文中，为了提高车辆的操纵性，横向稳定性，和侧倾稳定性，每个参考横摆角速度的设计和组合到目标横摆角速度都取决于驾驶情况。
偏航角速度控制器的设计以及跟踪目标横摆角速度都是基于滑模控制理论。
横摆角速度控制器所需的总的横摆力矩以及每个制动器压力的合理分布，都由有效控制车轮决定。
估计算法是一种可以识别出滚动角和车身侧滑角的简化动力学模型和参数自适应的方法。
本文中所提出的车辆稳定性控制系统和估计算法的性能与仿真结果可以验证实验结果。
关键词：车辆稳定性控制系统，目标横摆角速度，角速度控制器，制动力分配，滚动角估计，车身侧滑角估计1.介绍有一个日益需求的主动安全系统,通过人工干预的方法以防止或减少事故的发生(You et al .,2006)。
这个系统超出仅仅最小化损失事故的被动安全概念,它的必要性日益被市场所公认。
因此, 近年来进行了不同的地面上车辆主动安全系统的研究。
尽管有其他替代技术保护车辆的稳定性,例如4 ws(四轮引导),AFS(主动前轮引导),后轮转向,和微分牵引(Song et al .,2007),最近的主流车辆安全系统是集中在制动差动和制动干预。
这主要是从硬件现有的可靠性和成本效率出发考虑得出的结果。
现有的技术成果有ABS(防抱死制动系统)和TCS(牵引力控制系统)以及在制动/加速度时持有车轮滑转线性滑动。
在这里假设车辆配备了差动制动系统,因此, 本文提出了车辆稳定控制系统主要研究通过生成与控制车辆的横摆力矩差动制动在四个车轮。
本文使用的横摆角速度是一个控制变量。
由于车辆的车身侧偏角可以使横摆角速度稳定控制在一个适当的参考横摆角速度，使车身侧滑角动力转变成稳定的内部动力（You et al .,2006）。
同样，翻车的风险可以通过稳定辊动力学和控制横摆率减轻。
新能源汽车车身稳定性控制系统的研究与优化
新能源汽车车身稳定性控制系统的研究与优化随着全球对环境保护和能源替代的日益重视，新能源汽车作为一种清洁能源交通工具受到了广泛关注。
新能源汽车的发展不仅可以有效减少对传统石油能源的依赖，还可以降低运行成本、减少尾气排放，对环境友好。
然而，新能源汽车也面临着一些挑战，其中之一就是车辆的稳定性控制系统设计与优化问题。
在过去的几年里，随着新能源汽车技术的不断完善和发展，车身稳定性控制系统成为了研究的热点之一。
车身稳定性控制系统是指通过传感器感知车辆当前的状态，运用控制算法调整发动机、制动系统等车辆部件的工作状态，以提高车辆在不同路况下的操控性、稳定性和安全性。
该系统的设计和优化对于保障新能源汽车的安全性和性能至关重要。
为了提高新能源汽车的车身稳定性控制系统的性能，需要对系统进行深入的研究和优化。
首先，需要对车辆在不同路况下的动力学特性进行分析，以建立车辆稳定性控制系统的数学模型。
然后，可以根据建立的模型设计相应的控制算法，从而实现对车辆的稳定性控制。
同时，还可以通过机电一体化技术和智能控制技术来提高系统的自适应性和灵活性，以适应复杂多变的路况和驾驶环境。
在系统设计和优化过程中，还需要考虑到不同车辆型号和不同驾驶习惯对车身稳定性控制系统的影响。
通过对不同车辆和不同驾驶模式的实际测试数据进行分析和比对，可以优化系统的参数设置和控制策略，以提高系统的响应速度和稳定性。
此外，还可以采用先进的传感器技术和数据处理算法来提高系统的感知性能和准确性，确保系统对车辆状态的实时监测和反馈。
除了技术创新，车身稳定性控制系统的研究与优化还需要考虑到制度和的支持。
相关部门部门可以通过出台相关和标准来规范新能源汽车的车身稳定性控制系统设计和生产，促进系统技术的不断完善和推广应用。
同时，还需要加强对新能源汽车技术的宣传和推广，提高社会对新能源汽车的认知度和接受度，从而推动新能源汽车的发展和普及。
让我们总结一下本文的重点，我们可以发现，新能源汽车车身稳定性控制系统是新能源汽车技术研究的重要方向之一，其设计和优化对于提高车辆的操控性、稳定性和安全性具有重要意义。
车辆动力学稳定性控制的控制原理与控制策略研究
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２车辆动力学稳定性控制的控制策略
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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
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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。
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。
汽车稳定性分析及对策研究
86研究与探索Research and Exploration ·监测与诊断中国设备工程 2018.02 (上)近年来，随着社会经济的发展和科学技术的进步，汽车工业和道路建设质量都有了很大程度的改善，因此，汽车的运行速度和制动性能等动力学性能都有了很大的提升。
从而使汽车逐渐成为了人们出行过程中使用的普通、快捷、方便的交通工具。
但也应该认识到汽车对人类社会的生命财产所造成的伤害和损失。
本文将重点研究汽车失稳的原因以及汽车稳定性应对策略。
1 汽车失稳原因分析区分不同转向特性的车辆，如果某一汽车是转向过度特性的汽车，当车度过高，达到一定的限度时，即便其是处于线性区域内也非常可能会出现失去稳定的情况。
而对于转向不足特性的车辆来说，相比转向过度的汽车，在较高的车速时其仍然具有较好的稳定性，从而确保车辆在线性区域内能够得到较好的操控稳定性。
具体来说，在非线性区域内由于侧偏角的增大，轮胎的侧向力会逐渐地趋于饱和，从而导致在非线性区域内车辆失去稳定性的概率较大。
车辆后轴的侧向力达到一定极限时，这时车辆的后轴会出现横向移动，引发车辆甩尾等其他十分严重事故；在车辆前轴侧向力达到一定极限时，前轴就会出现横向运动，从而导致汽车的驾驶方向出现偏差，方向失控。
与此同时，导致车辆失稳的因素还有很多，比如不同路面u 值的摩擦系数，自然界的侧向风，不同的驾驶操纵等。
下面列举了一些致使汽车失稳的一些主要因素。
（1）在驾驶员进行紧急刹车或者突然加速等紧急操纵而致使车辆进入非线性区内，这时质心侧偏角会增大，车辆会失去稳定性，驾驶员不能通过操纵方向盘来控制汽车的行驶方向。
（2）转向不足的汽车在不同的驾驶模式下运行时，车辆的轴荷会因为过度的速度变化而转移，在某些情况下会导致车辆由转向不足转变为转向过度，车辆也会因此失稳。
（3）由于不同的路面其附着系数u 值是不同的，它对汽车行驶特性影响较大。
另外，自然界等产生的横向力，道路的纵横曲线同样会对汽车的运行产生影响，进而引发质心侧偏角的增大使车辆失稳。
车辆动力学与车辆控制
车辆动力学与车辆控制车辆动力学和车辆控制是汽车工程中重要的研究领域，涉及到汽车驾驶性能、稳定性和安全性等方面的问题。
了解车辆动力学和车辆控制的原理对于汽车制造商、工程师和驾驶员都至关重要。
本文将介绍车辆动力学和车辆控制的基本概念和方法。
一、车辆动力学车辆动力学是研究车辆运动的学科，通过研究车辆的力学特性来理解车辆在不同工况下的运动行为。
在车辆动力学中，我们通常关注以下几个方面：1. 车辆操纵性能：车辆操纵性能是指车辆在驾驶员操纵下的响应能力。
这包括转向性能、悬挂系统的调校以及制动和加速性能等。
通过对车辆操纵性能的研究，可以优化车辆的驾驶性能和舒适性。
2. 车辆稳定性：车辆稳定性是指车辆在行驶过程中保持平衡的能力。
通过研究车辆的稳定性，可以预测和防止车辆在紧急情况下发生侧滑、翻滚等失控行为。
车辆稳定性分析常使用Yaw率、侧向加速度等参数进行评估。
3. 车辆悬挂系统：车辆悬挂系统的设计对于车辆的行驶稳定性有着重要的影响。
悬挂系统可以减震并保持车辆与地面的接触，提供足够的操控悬挂与驾驶舒适性。
通过在多种工况下的测试和模拟，可以优化悬挂系统的设计和参数调整。
二、车辆控制车辆控制是为了提高车辆的性能和安全性而进行的控制策略和算法的研究。
车辆控制的主要目标是实现驾驶员的预期行为并提供最佳的行驶体验。
以下是车辆控制中的一些重要概念：1. 制动系统：制动系统是车辆控制中最重要和最常用的系统之一。
它通过控制制动力矩来减速车辆并维持车辆的稳定性。
主要包括盘式制动器、鼓式制动器、防抱死制动系统（ABS）和电子制动力分配系统（EBD）等。
2. 转向系统：转向系统用于控制车辆的转向行为。
它通过控制转向力矩来改变车辆的行驶方向。
常用的转向系统包括机械转向系统、液压转向系统和电动转向系统等。
电动转向系统在现代汽车中越来越受欢迎，因为它具有精确控制和节能等优点。
3. 动力系统：动力系统用于控制车辆的加速行为。
它包括发动机、传动系统和驱动轮等。
李亮--汽车动力学稳定性控制研究进展
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
ESP—汽车电子稳定系统仿真研究
ESP—汽车电子稳定系统仿真研究一、概要随着科技的不断发展，汽车行业在追求高性能、低成本和长寿命的也面临着更加复杂的操控环境和安全隐患。
为了提高汽车的安全性能和操控稳定性，越来越多的电子设备被应用到汽车上，其中最具代表性的就是汽车电子稳定系统（ESP）。
本文将对ESP进行仿真研究，探讨其在不同驾驶场景下的性能表现和潜在的改进方向。
本文首先介绍了ESP系统的基本原理和组成，包括轮速传感器、加速度传感器、制动压力传感器等，以及它们如何协同工作以实现车辆稳定控制。
通过建立ESP仿真模型，分析了其在不同路面条件、驾驶员操作和车辆运行状态下的性能表现。
针对仿真结果中存在的问题提出了相应的改进措施和建议。
本文通过对ESP系统的深入研究和仿真分析，为进一步提高汽车电子稳定系统的性能提供了有价值的参考和借鉴。
二、ESP系统的关键技术ESP系统，即汽车电子稳定程序，是现代汽车主动安全防御系统的重要组成部分。
它通过集成多种传感器和控制系统，实时监测并控制车辆的运动状态，以提供卓越的运动性能和稳定性。
在ESP系统中，关键技术主要包括：数据采集与处理：ESP系统依赖于大量的传感器来实时获取车辆关键状态信息，如车轮速度、加速度、角速度等。
这些传感器产生的数据经过精确的处理，以便实时传送给控制器。
数据采集与处理技术直接影响到ESP系统的性能和准确性。
控制算法执行：ESP系统根据接收到的传感器数据进行决策，并生成相应的控制指令来调整车辆的行驶方式。
这包括制动、节气门和转向控制等多个方面。
控制算法执行是ESP系统实现稳定控制的核心。
车辆动态模型建立：为了精确地预测车辆的动态行为，ESP系统采用了先进的车辆动态模型。
该模型考虑了车辆的质量分布、质心位置、悬挂系统和轮胎力学特性等多种因素。
通过建立准确的车辆动态模型，ESP系统能够更有效地预测和处理各种复杂路况。
实时性与稳定性：ESP系统在设计过程中充分考虑了实时性和稳定性两个重要指标。
汽车稳定性控制系统硬件在环仿真
汽车稳定性控制系统硬件在环仿真汽车稳定性控制系统是现代车辆的重要安全装置之一，它能够帮助驾驶员在复杂路况中更好地控制车辆，提高行车安全性能。
本文将介绍汽车稳定性控制系统的原理、硬件在环仿真的概念及其在汽车稳定性控制中的应用前景。
汽车稳定性控制系统通过采集车辆的状态信息，如车速、转向角、横摆角速度等，判断车辆的行驶状态，从而控制车辆的各个执行器，如制动器、发动机等，以保持车辆的稳定性。
该系统通常由传感器、控制器和执行器组成。
传感器负责监测车辆状态信息，控制器根据传感器输入计算控制量，执行器则根据控制量对车辆进行相应的调整。
硬件在环仿真是一种有效的开发手段，它通过模拟汽车控制系统的工作环境，对控制系统进行测试和验证。
在硬件在环仿真中，控制器、传感器和执行器均由模拟器代替，测试人员可以输入各种工况下的模拟信号，观察控制系统的响应和执行情况，从而对控制策略进行调整和优化。
通过硬件在环仿真，我们可以观察到汽车稳定性控制在不同工况下的表现。
例如，在紧急避障情况下，稳定性控制系统应能迅速判断出车辆的行驶状态，并采取相应的控制措施，以保持车辆的稳定性。
通过仿真结果分析，可以验证稳定性控制系统在不同情况下的响应速度和控制效果，从而评估其性能。
汽车稳定性控制系统对于提高车辆的安全性能具有重要意义。
硬件在环仿真作为一种有效的开发手段，能够模拟汽车控制系统的工作环境，对控制策略进行测试和验证。
通过仿真结果分析，可以评估稳定性控制系统的性能，为实际应用提供参考。
随着汽车控制技术的发展，硬件在环仿真在汽车稳定性控制中的应用前景将更加广阔。
随着汽车技术的不断发展，汽车控制系统日益复杂。
为了提高汽车控制系统的开发效率和可靠性，硬件在环仿真（Hardware-in-the-Loop Simulation，简称HILS）被广泛应用于汽车控制系统开发中。
硬件在环仿真能够在原型设计阶段对控制系统进行仿真测试，及早发现并解决潜在问题，从而缩短开发周期、降低开发成本。
车身稳定性控制算法研究与优化
车身稳定性控制算法研究与优化近年来，随着汽车工业的迅速发展，人们对于汽车的性能和安全性的需求也越来越高。
而车身稳定性则是衡量一辆汽车安全性的重要指标。
为了提高汽车的安全性，车身稳定性控制算法的研究与优化越发重要。
一、车身稳定性控制算法概述车身稳定性控制算法是指一种通过调节汽车悬挂系统和刹车系统等控制系统，使汽车在高速行驶或特殊道路条件下保持稳定的控制算法。
其基本原理为根据车辆轨迹和姿态信息，利用传感器获取该车辆行驶状态，之后针对当前状态进行控制算法，以使高速行驶中的车辆保持平衡稳定的状态。
控制算法包括多个部分，如ESP、TCS、EBD等。
二、常用的车身稳定性控制算法1.ESP：ESP，Electronic Stability Program的缩写，中文意为电子稳定系统，是一种适用于任何路面和车速的车辆稳定控制系统。
ESP通过改变车辆制动力，提高悬挂系统的承重能力，稳定制动等手段，对车辆状态进行控制，确保汽车不失稳滑行，提高行车安全性。
2.TCS：TCS，Traction Control System的缩写，中文意为牵引力控制系统，是一种通过调整车辆轮胎的牵引力，识别车辆开始打滑的状态，及时采取控制措施实现高速行驶的汽车稳定的控制算法。
3.EBD：EBD，Electronic Brake force Distribution的缩写，中文意为电子制动力分配系统，是一种对汽车制动力量进行控制，实现汽车制动过程平稳稳定的控制算法。
EBD系统通过感应车辆内侧各轮的转速和工作压力，自动调控车辆的制动力分布，使得车辆刹车时前后轮转速和滑移率保持一致，实现汽车制动过程平稳、稳定的控制。
三、车身稳定性控制算法优化车身稳定性控制算法的优化主要指的是对车辆制动控制、动力传递、悬挂系统、过弯等方面进行精细化调节和优化，以达到更高的行驶稳定性和安全性。
1.提高车辆制动控制：制动管路、制动液、制动电机、刹车片等都对车辆的制动控制有着至关重要的影响。
《基于CarSim和Simulink的四轮转向汽车控制策略及其稳定性的研究》范文
《基于CarSim和Simulink的四轮转向汽车控制策略及其稳定性的研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，四轮转向技术因其能够提高车辆的操控性能和稳定性而受到广泛关注。
本研究旨在探讨基于CarSim和Simulink的四轮转向汽车控制策略及其稳定性。
首先，我们将简要介绍CarSim和Simulink软件在汽车仿真中的应用，然后详细阐述四轮转向汽车控制策略的研究背景、目的及意义。
二、CarSim和Simulink在汽车仿真中的应用CarSim和Simulink是两款广泛应用于汽车仿真领域的软件。
CarSim主要用于车辆动力学仿真，可以模拟车辆在实际道路上的行驶情况。
Simulink则是一款强大的控制系统设计工具，可用于设计和分析复杂的汽车控制系统。
两者结合使用，可以实现从车辆动力学模型到控制系统策略的完整仿真过程。
三、四轮转向汽车控制策略研究四轮转向汽车控制策略是提高车辆操控性能和稳定性的关键。
本研究将重点探讨以下方面的内容：1. 模型建立：首先，我们需要建立四轮转向汽车的动力学模型。
该模型应包括车辆的动力学特性、转向系统特性以及轮胎与地面之间的相互作用等因素。
2. 控制策略设计：根据四轮转向汽车的特点，设计合适的控制策略。
包括但不限于PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
这些控制策略应根据车辆的实际情况进行优化，以实现最佳的操控性能和稳定性。
3. 仿真分析：利用CarSim和Simulink软件，对不同控制策略进行仿真分析。
通过对比各种控制策略在不同工况下的表现，评估其优劣，为实际车辆的开发提供指导。
四、四轮转向汽车稳定性研究四轮转向汽车的稳定性是评价其性能的重要指标。
本研究将重点研究以下几个方面：1. 稳定性分析：通过建立四轮转向汽车的稳定性模型，分析车辆在不同工况下的稳定性表现。
包括直线行驶、转弯、侧风等工况。
2. 影响因素分析：探讨影响四轮转向汽车稳定性的因素，如车速、路面状况、轮胎特性等。
汽车操纵稳定性控制系统的分析
汽车操纵稳定性控制系统的分析【摘要】汽车操纵稳定性的研究，是与汽车车速的不断提高分不开的。
早期的低速汽车，还谈不上操纵稳定性问题，最早提出操纵稳定性问题，是在具有较高车速的赛车上。
后来，随着车速的不断提高，在轿车、大客车和载货汽车上也都不同程度地出现了类似的问题。
因此汽车操纵稳定性的研究成为当今研究热点。
本文从国内外汽车操纵稳定性控制的研究现状出发，对汽车操纵稳定性进行仿真分析。
【关键词】汽车操纵稳定性控制仿真一、汽车操纵稳定性研究的目的及意义随着高速公路的发展和汽车技术的进步，公路交通呈现出行驶高速化、车流密集化的趋势。
现代轿车的设计最高时速一般都大于200km/h，有的运动型轿车甚至超过300km/h。
汽车在高速公路上的行驶速度通常也都在lookm/h，其次驾驶员的非职业化发展趋势，使得车辆在高速行驶时出现了各种各样的稳定性问题。
要求汽车具有更好的可控性和更高的行驶安全性。
因此，汽车的操纵稳定性日益受到重视，成为现代汽车研究的重点。
二、国内外研究现状国外发达越来越多的车型已将电子稳定性控制系统作为其标准配置2005年大约40%的新注册车辆配备了esp，在高档车上，esp 已经成为了标准配置，中档车上的装配率也迅速提高，在紧凑型车上装配率稍低。
国内对汽车操纵稳定性控制的研究起步较晚，目前仍然处于研究开发的初期，没有具备自主知识产权的产品。
电子稳定性控制系统的装配率还比较低，以往通常只在高档车上才装配esp，2006年上市的东风雪铁龙的凯旋、一汽大众的速腾和上海通用的君越都配有esp[141，但是装备的都是国外公司的产品，国内还没有自己的实际开发系统的能力，大多数学者只是基于理论的研究。
三、车辆操纵稳定性控制的基本原理及分析汽车电子稳定控制的基本思想是通过对临界稳态工况的控制，来阻止汽车进入不可控的非稳态，此时汽车的质心侧偏角往往较大，车轮的侧向力已接近轮胎与路面的附着极限，此时方向盘转角控制对车辆稳定性的改善并不明显，所以一般不使用方向盘转角控制，可以采用通过纵向力匹配来产生横摆力矩的控制方法来改善车辆稳定性。
汽车的操作稳定性论文范文
第一章绪论1.1课题研究的意义根据路面的交通情况，汽车有时直线行驶，有时沿曲线行驶。
在出现意外情况时，驾驶员还要做出紧急的转向操作，以求避免事故。
此外，汽车在行驶中还不断受到地面不平和大风等外界因素的干扰。
为此，汽车应具备良好的操纵稳定性。
在实际中，从驾驶员感性的角度描述，操纵稳定性不好的汽车通常有以下几类表现：“飘”。
有时驾驶员并未发出指令，而汽车白己不断改变方向；“晃”。
驾驶员给出稳定的转向指令，但汽车却左右摇摆，行驶方问难于稳定。
汽车在受到路面不平或忽然阵风的扰动时，也会出现这种感觉；3)“反应迟饨”，驾驶员己经发出指令相当长的时间，但汽车还没有反应或转向过程完成太慢； 4)“丧失路感”。
正常汽车的转弯程度会通过方向盘在驾驶员的于上产生相应的感觉。
有些操纵性能不好的汽车，特别是在高速或转向剧烈的时候会丧失这种感觉。
这会增加驾驶员的操纵困难或影响驾驶员做出正确的判断；5)“失去控制”。
某些汽车在车速超过一个临界值后或向心加速度超过定值之后，驾驶员已经完全不能控制其方向。
随着道路的改善，特别是高速公路的发展，不仅轿车，连货车以100 km/h车速行驶的情况也是常见的，而许多汽车设计时速更超过200 km/h。
随着汽车速度的不断提高。
汽车操纵稳定性的问题就显得更加突出。
操纵稳定性不仅影响到汽车驾驶的操纵方便程度，而且也是决定高速汽车安全行驶的一个主要性能，被称之为“高速汽车的生命线”。
所以，汽车操纵稳定性的研究日益受到重视，成为现代汽车研究中最重要的课题之一。
汽车控制是靠驾驶员对转向系统的操纵而进行的，在一般的操纵条件下能够达到要求，但汽车处于恶劣工作状态或紧急状况时，汽车的控制往往比较困难，而绝大多数交通事故就发生在这种非理想的驾驶状况下，所以在这些工况下增加辅助控制以提高汽车操纵性、稳定性是十分必要的。
1.2操纵稳定性研究的概况操纵稳定性研究的早期，一般采用经典力学分析方法，进行一些简单、局部的校核计算，不能对车辆的整体性能进行评价和分析，不能对汽车设计提供直接的指导。
基于LTV-MPC的车辆稳定性控制研究
基于LTV-MPC的车辆稳定性控制研究陈杰;李亮;宋健【摘要】针对含有附着力约束和液压执行机构约束的车辆稳定性控制问题,本文中提出了一种基于非线性车辆模型的线性时变模型预测控制(LTV-MPC)方法.该方法对非线性车辆模型进行局部线性化,结合实时参数估计得到的纵向制动力输入限制,将该问题转化为二次规划问题,并得到优化解,从而解决有约束条件下的主动制动压力分配问题.另外,文中还讨论了MPC控制器中控制目标的选取问题,分析了控制参数选取对于控制效果和运算效率的影响.通过稳态和瞬态仿真验证了控制器的可行性和有效性.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2016(038)003【总页数】10页(P308-316,336)【关键词】车辆动力学;模型预测控制;稳定性控制【作者】陈杰;李亮;宋健【作者单位】清华大学,汽车安全与节能国家重点实验室,北京100084;清华大学,汽车安全与节能国家重点实验室,北京100084;清华大学,汽车安全与节能国家重点实验室,北京100084【正文语种】中文车辆稳定性控制(ESC)系统能够提升车辆在非线性工况下的稳定性，大幅度降低交通事故发生率[1]。
基于差动制动方式的ESC控制方法在线性和非线性工况下都能比较有效地对车辆施加横摆力偶矩[2]，是目前被普遍采用的一种方案。
ESC系统控制方法和主动制动力分配策略是车辆稳定性控制中的重要课题。
针对ESC系统的控制策略，许多学者进行了相关的研究。
早期的一些研究提出了基于逻辑门限的ESC控制方法[3]，该方法利用固定的约束条件保证了系统的稳定性，但控制输入较为粗暴，且逻辑门限的设定需要丰富的实车试验经验以及复杂的标定工作。
基于二次调节器(LQR)形式的最优控制方法也在ESC控制中得到了较好的应用[4-5],该方法理论上可以得到优化问题的全局最优解，但由于控制器模型采用2自由度线性模型，模型失配会导致求得的解并不能达到最优控制的理想效果。
《基于ESP与ABS协调控制的汽车转向稳定控制研究》范文
《基于ESP与ABS协调控制的汽车转向稳定控制研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，汽车安全性能的研究越来越受到人们的关注。
转向稳定控制作为汽车安全性能的重要组成部分，对于提高汽车的行驶稳定性和安全性具有至关重要的作用。
本文旨在研究基于ESP（电子稳定程序）与ABS（防抱死刹车系统）协调控制的汽车转向稳定控制，以提高汽车的操控性和安全性。
二、ESP与ABS的基本原理及功能ESP是一种主动安全技术，主要通过传感器实时监测汽车的行驶状态，对车辆进行动态控制，以提高车辆的行驶稳定性。
其主要功能包括防侧滑、防偏航和防翻滚等。
而ABS则是一种刹车系统，通过控制刹车压力，防止车轮在刹车过程中抱死，从而提高刹车效率和安全性。
三、基于ESP与ABS协调控制的汽车转向稳定控制研究（一）研究背景及意义随着汽车速度的提高和道路条件的复杂化，汽车在转向过程中可能面临诸多挑战，如侧风、路面湿滑等。
这些问题可能导致车辆失去稳定性，甚至发生事故。
因此，研究基于ESP与ABS 协调控制的汽车转向稳定控制具有重要意义。
该研究可以提高汽车的操控性和稳定性，减少事故发生的可能性，提高行车安全性。
（二）研究方法及实验设计本研究采用理论分析、仿真分析和实车实验相结合的方法。
首先，通过理论分析，研究ESP和ABS的工作原理及协调控制策略。
其次，利用仿真软件对不同工况下的汽车转向过程进行仿真分析，以验证理论分析的正确性。
最后，通过实车实验，对基于ESP与ABS协调控制的汽车转向稳定控制进行实际测试和验证。
实验设计包括不同路面条件、不同车速、不同转向角度等工况下的实车实验。
通过收集实验数据，分析ESP与ABS的协调控制效果，以及汽车转向稳定性的改善情况。
（三）研究结果及分析1. ESP与ABS的协调控制策略本研究提出了一种基于ESP与ABS协调控制的汽车转向稳定控制策略。
在该策略中，ESP和ABS通过传感器实时监测汽车的行驶状态，根据不同的工况，对车辆进行动态控制。
车辆动态稳定性控制系统的优化
车辆动态稳定性控制系统的优化车辆动态稳定性控制是现代汽车安全性的重要组成部分，它对于提高车辆操控性、降低事故风险具有重要意义。
随着科技的不断发展，人们对车辆动态稳定性控制系统的要求也越来越高。
本文将探讨车辆动态稳定性控制系统的优化方法和技术。
一、背景介绍车辆动态稳定性是指在紧急情况下车辆保持稳定的能力，主要包括车辆侧翻稳定性、刹车稳定性和悬挂稳定性等。
在过去的几十年中，人们通过改进悬挂系统、提高刹车技术等手段来增强车辆的动态稳定性。
然而，由于这些方法在实际应用中存在一定的局限性，因此迫切需要优化车辆动态稳定性控制系统。
二、车辆动态稳定性控制系统的要素为了实现车辆的动态稳定性控制，必须在车辆上安装相应的传感器和执行器，并通过控制算法对传感器采集到的数据进行实时处理。
具体而言，车辆动态稳定性控制系统包括以下要素：1. 角速度传感器：用于检测车辆的转向角速度，可以提供给控制算法作为状态变量。
2. 横向加速度传感器：用于测量车辆的侧向加速度，可以提供给控制算法作为状态变量。
3. 刹车控制器：根据控制算法的输出，控制刹车系统的工作，调整车辆的侧向力分配。
4. 悬挂控制器：根据控制算法的输出，调整车辆的悬挂系统，改变车辆的侧倾角。
5. 控制算法：根据车辆的状态信息和控制目标，计算出对刹车和悬挂系统的调整命令。
三、车辆动态稳定性控制系统的优化方法为了优化车辆动态稳定性控制系统，可以采用以下方法：1. 传感器数据融合：通过将多个传感器的数据进行融合，可以提高车辆动态稳定性控制系统的稳定性和鲁棒性。
可以采用卡尔曼滤波等算法来实现传感器数据的融合。
2. 控制算法优化：控制算法是车辆动态稳定性控制系统的核心部分，通过优化控制算法可以提高系统的响应速度和控制精度。
可以使用最优控制理论、神经网络等方法来优化控制算法。
3. 实时性保证：车辆动态稳定性控制系统需要实时处理传感器采集到的数据，并作出相应的控制命令。
因此，提高系统的实时性能是优化控制系统的重要手段。
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ｉｎｔｅｎｔｉｏｎ：
ｍｕｌｔｉ—ｗｈｅｅｌ ａｃｔｉｖｅ ｂｒａｋｅ
基于驾驶员理想行驶状态与车辆实际运动状态偏差
设计的控制工况与切换机制，很难兼顾ＥＳＰ对驾驶 员行驶意图的准确跟随和快速响应。例如，在实际 驾驶过程中，驾驶员根据车辆的行驶状态能在一定 程度上感知到路面附着情况和车辆的不足或过度转 向趋势，并对其操纵行为进行相应的调整或改变， 这样会导致车辆由不足转向趋势变为过度转向趋势 或者由过度转向趋势变为不足转向趋势，即引起车 辆不足／过度转向趋势的切换【ｌ ２。。此时仅仅考虑当前
作甚至误操作。因此，ＥＳＰ控制工况的切换除考虑 车辆稳定性能外，还需要充分考虑对驾驶员意图的 快速跟随性能。 针对以上问题，在前期开展研究的基础上，充 分考虑了当前车辆不足／过度转向趋势的切换及驾 驶员行驶意图的改变，引入转向盘角速度对驾驶员 转向的“急迫程度”进行表征Ｉｌ川，并考虑当前时刻 及前一状态车辆不足或过度转向趋势，建立一套 在前期开展的场地试验中，驾驶员对上述控制 策略在该工况中的实车试验结果评价较差，认为该 工况下车辆对行驶意图的响应明显滞后。
改稿
ＴＣＳ）和防抱死制动系统（Ａｎｔｉ—ｌｏｃｋ
ｂｒｅａｋ ｓｙｓｔｅｍ，
ＡＢＳ）三者之间的干涉。万都公司基于横摆角速度偏 差设计了用于其ＥＳＰ系统的ＰＩＤ控制器ｐＪ。
万方数据
机械工程学报
第５０卷第４期
王金湘掣圳搭建了基于横摆角速度的变门限值
控制算法并进行了实车试验，其控制工况的触发及 切换的核心思路是当车辆出现过度转向时，制动前 外轮；不足转向时，制动后内轮。陈无畏等ｕ１分析 了不同路面附着系数对质心侧偏角安全边界的影 响，并设计了一种能够适用于多种路面的质心侧偏 角控制策略。余卓平等Ｍ１在深入分析部分驾驶员意 图响应滞后工况后，在转向盘转角与横摆角速度偏 差的基础上，引入了转向盘转角对制动车轮进行优 选，并进行制动滑移率控制。清华大学宋健教授团 队基于横摆角速度偏差与转向盘转角开发了实车控
注：当车辆左转时（Ｊ≥０），作动车轮为左侧车轮。
３４％ｌＩ Ｊ。现有产品化的ＥＳＰ系统受限于车载微控制
考虑驾驶员行驶意图和车辆行驶状态等因素。国内
外的研究多从车辆稳定性的角度出发，基于车辆横 摆角速度偏差、转向盘转角、质心侧偏角等状态量 进行工况的设计与单一车轮的优选制动控制。 博世的ＥＳＰ采用状态反馈控制算法，状态变量 包括横摆角速度和质心侧偏角口。Ｊ。德国大陆公司的 ＳＥｌ、心缸ＥＲ等【４１在ＥＳＰ算法中引入了仲裁器，用于 协调ＥＳＰ、牵引力控制系统（Ｔｒａｃｔｉｏｎ
图１
车辆反向转向工况
驾驶员反向转向的前一阶段，车辆处于过度转
向趋势，由于ＥＳＰ系统对外侧前轮的制动，使得驾 驶员有足够的反应时间对路面附着情况进行感知， 并反向急打转向盘力图使车辆保持稳定。在前一阶 段车辆处于后轴（图１中的ｃ轮和ｄ轮）侧滑的过度 转向状态，如果出现驾驶员反向转向工况后，单纯 考虑当前时刻的不足转向趋势，对内后轮（图１中的
制算法，并实施了实车道路试验一一…。上述研究大 多基于驾驶员操纵输入与车辆实际运动状态的偏
差，任一控制工况中仅对单个或单侧车轮进行主动 制动，对车辆不足或过度转向趋势切换工况下的制 动车轮优选、滑移率控制涉及较少。 ＥＳＰ的目的是保证车辆在临界失稳工况下车辆 对驾驶员行驶意图的准确跟随与快速响应【１１‘。单纯
注：当车辆右转时（永Ｏ），作动车轮为左前轮。
表３驾驶员反向转向多轮优选控制工况
２汽车稳定性多控制工况触发与切换 机制设计
ＥＳＰ系统控制器从控制变量的设计上分为横摆 角速度控制与质心侧偏角限制控制【２，４‘５】。系统始终 对横摆角速度偏差与质心侧偏角进行监控，在较稳 定的行驶工况下，通常是横摆角速度控制起作用， 但检测到质心侧偏角限制控制触发条件满足时，系 统立即转换到质心侧偏角限制控制。在进行侧偏角
以图１所示的驾驶员反向转向工况为例，此时 车辆横摆角速度为顺时针方向，而驾驶员向左打转
向盘（逆时针方向）。在这种工况下，仅对该时刻车 辆状态进行分析，车辆处于强烈的不足转向趋势， 应对车辆左后轮（图１中的ｄ轮）进行主动制动，使 车辆快速跟随驾驶员的响应意图。
时刻车辆不足或过度转向趋势，会导致驾驶员感觉 车辆响应滞后或车辆失去控制，加剧了驾驶员的紧 张程度，并有可能引起驾驶员惊慌失措后的过度操
及车辆当前转向趋势（不足转向或过度转向）等。驾 驶员行驶意图通常是根据车辆线性２自由度参考模 型计算出的参考横摆角速度进行表征，其与车辆实 际横摆角速度的偏差直接决定了车辆处于过度或不
足转向趋势。而其偏差梯度则表征了车辆状态对驾
驶员行驶意图的响应速度，故将偏差梯度的大小作 为控制工况设计与切换条件的参数之一。 传统ＥｓＰ参考模型采用车辆２自由度模型来表 征驾驶员行驶意图¨。’＾１４Ｊ：通过转向盘转角及车辆 ２自由度模型计算出驾驶员目标横摆角速度，由于
下因素：驾驶员行驶意图、车辆状态、车轮滑移率
万方数据
２０１４年２月
高振海等：汽车稳定性多控制工况设计及其切换机制研究 表２车辆过度转向趋势单轮优选控制工况 （车辆左转ｄ≥０）
从上述工况分析，控制工况及切换机制的设计 （尤其对车轮优选策略的设计）需要充分考虑当前工 况下车辆的行驶状态，并兼顾车辆和道路的反馈交 互引起的驾驶员行驶意图的改变和车辆前几时刻的 不足或过度转向趋势。控制工况及切换机制应基于 汽车不足或过度转向趋势的变化、横摆角速度偏差 龟、横摆角速度偏差梯度％、转向盘转角６、车轮 滑移率五等进行详尽的设计，提高车辆对驾驶员意 图的响应性能。
摘要：从人、车与路闭环系统快速实现驾驶员操纵意图角度出发，在现有汽车稳定性控制系统多采用车辆２自由度参考模型 的基础上引入驾驶员施加的转向盘转动角速度参数，更为全面地描述驾驶员转向的急迫程度和车辆转向运动趋势，进而考虑 当前时刻及前一状态车辆不足或过度转向趋势，针对车辆不足转向、过度转向和反向转向等典型行驶工况设计出１６种单轮 优选控制工况和１６种多轮优选控制工况及其切换机制，实施冬夏季的实车场地试验测试。场地试验表明，提出的多控制工 况及切换机制在保障车辆稳定性的前提下，提高了汽车稳定性控制系统对驾驶员行驶意图改变时车辆的快速响应 性能。 关键词：稳定性控制；控制工况切换机制；驾驶员行驶意图：多轮制动控制 中图分类号：Ｕ４６３
第５０卷第４期 ２０１４年２月
机械工程学报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ
Ｖ０１．５０ Ｆｅｂ．
Ｎｏ．４ ２０１４
ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
ＤｏＩ：ｌＯ．３９０１／ＪＭＥ．２０１４．０４．１０７
汽车稳定性多控制工况设计及其切换机制研究术
高振海 王竣 郭健
１３００２５） （吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春
ｗｈｅｅｌ ａｎ９１ｅ ｉｓ ｉｎ廿ｏｄｕｃｅｄ ｉｎｔｏ ｖｅｈｉｃｌｅ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｗｏ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ矗．ｅｅｄｏｍ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｍｏｓｔ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉＶｅｌｙ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ ｔｈｅ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｄｒｉｖｅｒ ｓｔｅｅｒ
ＵｎｉＶｅｒｓ慨Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ ｌ ３００２５）
ｌｏｏｐ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｌｌｅ ｒａｔｅ ｏｆｓｔｅｅｒｉｎｇ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｒｏｍ ｔｌｌｅ ｐｏｉｎｔ ｏｆｖｉｅｗ ｏｆｒａｐｉｄ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｄｒｉｖｅｒ’ｓ ｉｎｔｅｎｔｉｏｎ
ｉｎ耐ｖｅ卜ｖｅｈｉｃｌｅ－ｍａｄ ｃｌｏｓｅｄ
ｏＶｅｒｓｔｅｅｒｉｎｇ，ａｎ ｉｍｐｒｏＶｅｄ
ＥＳＰ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ａ１１ｄ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ３２ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔａｔｅｓ ｔｏｔａｌｌｙ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｓｉｘｔｅｅｎ ｃｏｎ仃ｏｌ ｓｔａｔｅｓ ｉｎ ｗｈｉｃｈ
ｏｎｅ
ｓｉＩｌｇｌｅ ｍａ换机制，在保障车辆
稳定性能的基础上，实现对驾驶员行驶意图的准确 跟随和快速响应，避免由于车辆强非线性区下响应 滞后造成的驾驶员惊慌失措后的过度操作。
１
汽车稳定性控制工况与切换机制的
动力学表征
ＥＳＰ系统控制工况与切换机制设计通常考虑以
ｄ轮）施加制动，由于此时的内后轮仍然处于轻微侧 滑的状态，对内后轮的制动一方面很难改变车辆的 横摆运动，驾驶员的行驶意图无法得到快速实现； 另一方面，主动制动的实施反而加剧了内后轮的侧 滑，使车辆的稳定状态恶化。
车辆侧向力受到路面附着情况的限制，因此根据路 面附着系数对驾驶员目标横摆角速度进行限制。然 而，传统ＥＳＰ参考模型只考虑当前时刻转向盘转角
输入及车辆的状态，车辆不足／过度转向趋势切换工 况中，由于车辆处于临界失稳工况下轮胎力饱和及 其采用的单轮控制策略，不能实现对驾驶员转向意 图的准确跟随和快速响应，致使驾驶员感觉ＥＳＰ响 应明显滞后。