基于模糊差动制动的运动型多功能汽车防侧翻控制

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基于模糊神经网络的汽车辅助制动控制系统的研究

基于模糊神经网络的汽车辅助制动控制系统的研究
Ke ywo d r s:f z y n ur lne wo k; a xiir a ng;dy am i sm o l lp r t u z e a t r u l y br ki a n c de ;si a e
员在不 同车况下 的合 理而充足 的制动数 据对 网络参数进行离线训练 , 优化 网络权值 , 建立 了体 现驾驶员制动 特点 的
模糊神经 网络控 制器模 型 。进而在 Mal / iuik中建立汽车动力学模 型与基于滑移 率 的 A S模型 进行仿真 , t b Sm l a n B 仿
真结果表 明汽 车辅 助制动系统能很好地起 到减速制动效果 。
2 Zo mlo v r n n a a i t n Ma h n r a c o a y,Ch n s a 41 08 . o in En i me t lS n t i c i e Br n h C mp n o ao y agh 0 2
[ btat Fr nu n odbaigpr rac f eieudr uiayd vn oe uz erl A s c] o sr ggo rkn ef m neo hc ne xir r igm d ,afzynua r e i o v l a l i
( .湖南大学, 1 汽车车身先进 设计制造国家重点 实验室 , 长沙
伟 张 ,

408 ) 1 0 2
408 ; 2 10 2 .中联重 工科技环 卫机械 分公 司, 长沙
[ 摘要 ] 为保 障辅助驾驶模式下汽 车具备 良好 的制动减速性 能 , 出了一种基 于模糊 神经 网络的体现 驾驶员 提 制动特点 的辅助 制动系统 , 系统以两车 的相对速度 和车间距离为 网络输入 , 该 以汽车制动力 为网络输出 。利 用驾驶 0年 第 2卷) 1 第 2期

基于制动与悬架系统的车辆主动侧翻控制的研究

基于制动与悬架系统的车辆主动侧翻控制的研究
统控 制为 主 , 少考 虑 多种控 制方 法 的相互 融合 。 较
据美 国 国 家 道路 交 通 安 全 局 ( H S 的 统 计 N T A)
数据 , 尽管 车辆 侧 翻 只 占交 通 事故 的 8 , 由于 侧 % 但 翻事故 所 引起 的乘 员严 重受 伤 和死 亡 的概 率 却高 达 2 % 和 3 % J使 汽车侧 翻控 制 问题 成 为 车辆 工 程 1 1 , 领 域研 究 的焦 点之 一 。
S: =

一z 二q )+c 二+ i _+ 7 (2 一~三 , — f。 f ( c ) 一 Cc



向及 绕 车辆 坐标 系各轴 旋转 的 6个 自由度 和 4个 车
q )+ 。 F
( r = ) () 8
轮转动的 4 自由度。将可控半主动悬架系统和独 个 立 制动 系统 作 为 执 行 作 动 器 , 综 合 考 虑 了车 辆 3 并 个方向的运动耦合关系。根据车辆实际情况建立了
整 车动 力学模 型 , 图 1 如 所示 。
车轮旋 转运 动方 程为
1 f 硝 f w =F R一
A =( 一OR) v t /
() 9
式 中 : 、 分别 为整 车质 量 和簧载 质量 ; 、 , M ,和 2 分别 为绕 、 y和 z轴 的 转 动 惯 量 ; Y 分 别 为 车 、 、 辆纵 向、 向和簧 载质量 的垂 向位 移 ; 侧 、 分 别 为 0 F y和 侧倾 、 摆 和俯 仰 角位 移 ; 为 前 轮 转 角 ; 横
[ 摘要 ] 为提 高车辆 抗侧 翻能力 , 建立 了 1 0自由度 整车侧 翻动 力学模 型 , 用车辆 动力学 和轮胎 力耦合 特 应

基于模糊控制的汽车防撞控制器的研究

基于模糊控制的汽车防撞控制器的研究
图 1 PID 模糊控制器框图 比例系数 kp 的作用是提高系统的相应速度袁 但是过大 会使系统的稳定性变差袁甚至会导致系统不稳定袁积分时间 常数 Ti 是消除系统的稳态误差袁Td 的作用是改善系统的动 态特性袁对偏差变化进行提前预报袁Td 过大袁会使得系统的 响应过程提前制动袁从而延长调节时间袁而且过大会降低系 统的抗干扰性能. 3 模糊控制器的输入尧输出变量及其隶属度函数 选定本车与前车的相对距离和相对速度为输入变量袁 本车的加速度为输出变量.每一个变量都可以用七个模糊子 集来描述分为正大渊 PB冤 袁正中渊 PM 冤 袁正小渊 PS冤 袁零渊 ZO冤 袁负 大渊 N B冤 袁负中渊 N M 冤 袁负小渊 N S冤 .中间变量为 kp袁Ti袁Td袁模糊控 制的各变量均采用三角形隶属度函数来描述[3]袁如图 2 所示院
渊蚌埠学院 电子与电气工程学院袁 安徽 蚌埠 233030冤
摘 要院针对汽车的主动避撞问题袁本文设计了一种模糊自适应整定 PID 控制器袁该控制器汽车在运动过程中把古典的 PID 控制同先进的专家系统相结合袁实现了优化控制[1]袁典型的工况下袁对控制器进行了仿真袁结果表明袁该控制器在紧急状况 下能有效的发挥避撞作用.
制器方法袁 这种控制方法将操作人员长期积累的经验知识
用控制规则模型化袁并运用推理实现对 PID 参数实行调整.
1 车辆前进运动定义的模糊集合[2]
汽车在运动中袁 驾驶员总是根据自己的车与前面车的
. A距ll离和R与i前gh面t车s的R相e对s运e动rv速e度d来.决定自己驾驶车辆前进
的加速度. 汽车的控制信号是由汽车的加速度来实现的袁这
表 1 kp 模糊控制规则表 EC
E N B N M N S ZO PS PM PB
N B PB PB PB PB PB PB PB N M PM PB PM PM PS PM PM N S PS PM PM PS ZO PS PS ZO PM PM PM ZO PM PM PM PS PB PS PB PS N S PS PS PM PM PM PM PM PS PM PM PB PB PM PM PB PB PB PB

《汽车技术》杂志2008年总目次

《汽车技术》杂志2008年总目次
平 可变气门相位对发动机性能影响的仿真研究 ………… ……… ……… ………… …………… …………… 银生 王 车辆前向仿真平 台的开发设计 …… ……………… ………… ……………… …………… ……………… … 家 明
武 斐 汽油机 OB D失火标定技术的研 究( 中国Ⅲ 、 Ⅳ阶段 )………… …………………… …………………… …
王 GML AN车 载 网 络 总 线技 术 … … … … … … … … …等 … …等 等 等 … … … … … … …… … … … …等 … … 恩华 等 等 等 等 … 等 …… … … 等 等 等 等 等 等 等 等 … … 于 发 动 机 曲轴 系统 扭 转 振 动 分析 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 学华
基 于 C ri R aSm T的 车辆 稳 定 性 系 统 控 制 器开 发 … … ・ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 。 郭 孔辉 等 … 。
黄 东风 “ 猛±” 高机动性越野汽车设计方法创新 ……… …… …………………… …………………………… 松 朱 轿 车 乘 坐 舒 适性 主 观 评 价 方 法 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 天军 等
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等 等 等 等 等
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张 4 重 型 汽 车平 衡 悬 架 用 推 力杆 的 强度 设 计 … …" … … …卜 … …卜 … …… … … … … … … … … … … 俊荣 Ot … 卜 … 卜 … 卜 卜 卜排 气 噪声 异 响及 心 理 声学 分析 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 艳 芳

基于差动制动的SUV防侧翻控制仿真研究

基于差动制动的SUV防侧翻控制仿真研究
第3 0 卷第 6 期
文章编号 : 1 0 0 6— 9 3 4 8 ( 2 0 1 3 ) 0 6— 0 1 7 4—0 4



仿

2 0 1 3 年6 月
基 于 差 动 制动 的 S U V 防侧 翻 控 制 仿真 研 究
潘 盛辉 , 张兴 达 , 王 娜
( 广西工学 院电子信息与控制工程系 , 广西 柳州 5 4 5 0 0 6) 摘要 : 在汽车行驶 安全性研究 中, 为提高 S U V极限行驶性能中的抗侧翻能力 , 建 立了一种差动 制动 的防侧 翻控制方法 。建
o n t h i s b a s i s t h i s p a p e r c h o s e L a t e r a l — a d T r a n s f e r R a t i o ( L T R) a s t h e d y n a m i c s p e r f o r ma n c e t o i n d i c a t e t h e r o l l —
Co n t r o l Ba s e d o n Di fe r e n t i a l Br a k i n g
PAN S h e n g—h u i , ZHANG Xi n g—d a, W ANG Na
( D e p a r t me n t o f E l e c t r o n i c I n f o r ma t i o n a n d C o n t r o l E n g i n e e i r n g ,G u a n g x i U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ,
1 2 . 5 %左右。实验证 明, 研究结果对 S U V防侧翻控制系统的设计具有一定参考价值。 关键词 : 防侧翻控制 ; 差动制动; 联合仿真

运动型多功能汽车动态侧翻预警系统研究

运动型多功能汽车动态侧翻预警系统研究

Re e r h o y m i o l v r wa ni y t m o UV s a c n d na c r lo e r ng s s e f r S
JN Z i i I h — n,Z l HANG Ho gs e g n —h n ,MA u—h n C iz e ( e at n f hc nier g N nigU iesyo eo a tsa d D pr me t i eE g ei , a j nvri f r n ui n o Ve l n n n t A c
车侧翻动力学方程
a +u r
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一2
一2

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t = 一2 | + b n} 2 k j r

荦一一 。
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图1 S UV 侧 翻 动 力 学 模 型
Fi Dy mi d lo o l v r f r S g 1 na c mo e fr lo e o UV
该模 型忽略 汽车纵 向和俯仰方 向的动 力学特征 , 并假 设汽车左右车轮动力学特性关 于 轴对称 。在预警算法一 个周期 的短时 间内, 可认 为车速 U为 常数 。由模 型 可得汽

C] ( r’ 4 ) )
( 该值 表示 可认为汽车不会发生侧翻 ) 初始 步数为n 。 , =O
启动传感器组采 集信号 , 计算 当前 时刻 的汽 车侧 翻状 态初
值 。由 4 车轮轮速信号计算车速 U 根据方 向盘转角信号 个 ; 计算前轮转角 6 由横摆角速度 和横 向加速度信号 得到横摆 ;

基于差动制动技术的汽车防侧翻控制研究的开题报告

基于差动制动技术的汽车防侧翻控制研究的开题报告

基于差动制动技术的汽车防侧翻控制研究的开题报告一、选题背景及意义随着汽车行业的快速发展,车辆防侧翻控制技术逐渐成为汽车工程领域的一项重要研究方向。

车辆侧翻是指汽车在行驶中由于车速过高、弯道过急、路面陡坡等原因,车体向一侧倾斜到一定程度,直至失去平衡而翻车的现象。

侧翻事故不仅会对车辆及其乘员造成重大损失,还会对交通安全及社会正常秩序构成威胁,因此研究汽车防侧翻控制技术对于提高汽车行驶安全性具有重要意义。

差动制动技术是目前应用较为广泛的一种防侧翻控制技术之一。

其工作原理是利用车辆前后两轴之间的传动差异,通过适时制动来调节车身姿态,从而达到防止车辆侧翻的目的。

差动制动技术以其简单可靠、实施成本低等优点,被广泛应用于汽车工程领域中。

本文旨在研究基于差动制动技术的汽车防侧翻控制,探究其实现原理、优缺点及应用前景,为汽车工程领域的相关研究提供参考。

具体工作如下。

二、研究内容及计划1. 理论分析本文首先对汽车侧翻的物理原理及防控技术进行理论分析,探究差动制动技术的应用原理、优点及缺陷等相关问题。

2. 模型建立与仿真分析基于MATLAB和Simulink等仿真软件,建立差动制动技术在汽车防侧翻控制中的数学模型,并进行仿真分析,验证差动制动技术在防止车辆侧翻中的有效性和稳定性。

3. 实验研究借助高精度惯性测量单元、车载数据采集系统等设备,对汽车差动制动防侧翻控制系统进行实验研究,收集数据并进行分析。

通过实验数据的对比分析,验证理论模型和仿真结果的可行性和准确性。

4. 结果分析与总结根据理论分析、仿真分析和实验研究的结果,对差动制动技术在汽车防侧翻控制中的应用效果进行评估和总结,并提出相应的改进建议。

三、预期成果1. 确定差动制动技术在汽车防侧翻控制中的优势和局限性,为该技术的进一步研究提供理论基础。

2. 建立可靠的差动制动技术在汽车防侧翻控制中的数学模型,并进行仿真分析,为该技术的应用提供实验依据。

3. 设计并实现差动制动技术在汽车防侧翻控制中的实验系统,通过实验验证该技术的效果和稳定性。

运动型多功能汽车防侧翻控制与评价方法研究

运动型多功能汽车防侧翻控制与评价方法研究

运动型多功能汽车防侧翻控制与评价方法研究摘要:运动型多功能汽车(Sport Utility Vehicle,SUV)由于其良好的动力性能和通过性能,受到越来越多人的喜爱,但是,其缺点是重心比轿车高从而导致更容易发生翻车。

汽车侧翻事故作为重要的安全问题,受到大家越来越多的关注。

因此,本文以运动型多功能汽车为对象,研究了SUV汽车防侧翻动态稳定性及防侧翻控制评价方法研究。

国内外的研究学者和各大汽车厂商越来越多的关注汽车侧翻稳定性能的研究。

相对于国外,国内对车辆侧翻稳定性的研究起步较晚,运动型多功能汽车是当今世界车坛新崛起的一个车型门类。

它兼有越野车的动力性和通过性以及轿车的舒适性,既能满足追求时尚和个性的城市消费者要求,又能满足道路条件较差的农村和山区的行驶要求。

SUV车辆在高速转向行驶时,更容易侧向失稳,导致翻车事故的发生。

因此,需要提高SUV车辆高速转向时的侧翻稳定性能,本文针对SUV汽车高速转向时的侧翻稳定性能进行研究。

关键词:侧翻稳定性;车辆侧翻反应模型;侧翻预警;最坏行驶工况。

Research on the control and evaluation method of the anti-flip side of the sport multi-function vehicleAbstract:Sports Multifunctional car (Sport Utility V ehicle,SUV), due to its good dynamic performance and through performance, has been more and more people's favorite, but its disadvantage is that the center of gravity than the sedan lead to more easily overturned. As an important security issue, car rollover accidents are attracting more and more attention. Therefore, the paper studies the dynamic stability and the evaluation method of the anti-rollover control of SUV vehicle with the object of sport-type multi-function vehicle. Researchers at home and abroad and major automotive manufacturers are increasingly concerned about the stability of automotive side rollover performance. Relative to foreign countries, the research on the stability of vehicle rollover is a new type of vehicle in the world today, which starts with a late sport multi-function vehicle. It also has the power and passage of off-road vehicles and the comfort of the sedan, both to meet the pursuit of fashion and individuality of the city consumer demand, but also to meet the poor road conditions in rural and mountainous areas of the driving requirements. SUV vehicles are more prone to lateral instability when they are moving at high speeds, resulting in a rollover accident. Therefore, it is necessary to improve the performance of the rollover stability of SUV vehicles at high speed steering, aiming at the performance of the lateral rollover stability in the high-speed steering of SUV.Keywords: Side tumbling stability;V ehicle rollover reaction model;Rollover warning;The worst condition.目录1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2 防侧翻控制与评价方法研究的目的和意义 (2)1.3 防侧翻控制与评价方法研究的发展和现状 (3)2 车辆侧倾动力学模型的建立 (3)2.1 汽车侧倾动力学建模概述 (3)2.2 汽车侧翻动力学模型 (4)3 防侧翻控制系统设计 (5)3.1 汽车防侧翻控制方法的选择 (5)3.2 汽车防侧翻控制算法的设计 (6)4 汽车侧翻的特性及其结构特点 (7)4.1 汽车行驶时的侧翻 (7)4.2 刚性汽车的准静态侧翻 (7)4.3 带悬架汽车及瞬态侧翻的变化趋势 (9)5 汽车侧翻稳定性能的评价方法研究 (9)5.1 汽车侧翻指标 (9)5.2 汽车侧翻稳定性能的评价方法概述 (10)5.3 基于WCE方法的开发流程简介 (11)6 全文总结与展望 (12)6.1 全文总结 (12)6.2 未来展望 (13)参考文献 (15)致谢................................................ 错误!未定义书签。

基于零力矩点位置和模糊控制的商用车防侧翻控制

基于零力矩点位置和模糊控制的商用车防侧翻控制

基于零力矩点位置和模糊控制的商用车防侧翻控制靳立强;石冠男;于雅静;王博文【摘要】In order to prevent the rollover of vehicle, the position of zero-moment point (ZMP) is intro-duced as an indicator of vehicle rollover. According to the state of vehicle at certain moment, the y coordinate of ZMP at next coming moment is predicted,with which time to rollover(TTR) is calculated. Once the TTR at certain moment is less than the preset threshold,the vehicle anti-rollover control strategy is activated to prevent the vehicle from rollover. In this paper,PID control strategy based on fuzzy control is adopted and different braking torques are applied to different wheels to prevent vehicle rollover. Through co-simulation of TruckSim and Matlab/Simulink,the algorithm is verified. Specifically the step input test and fishhook test are conducted with differential braking fuzzy control strategy,traditional PID control strategy and no rollover control strategy respectively to measure the real time roll angle of vehicle with different control strategies. The results of comparison show that the vehicle with differential braking fuzzy control strategy has best anti-roll performance.%为了防止车辆发生侧翻,引入零力矩点的位置作为车辆侧翻的指标.根据某一时刻车辆的状态,预测下一段时间内零力矩点的y坐标,来计算该时刻的侧翻时间.一旦某时刻的侧翻时间小于设定的门限值,则激活车辆防侧翻控制策略,对车辆进行控制,防止车辆发生侧翻.本文中采用基于模糊控制的PID控制策略,对不同的车轮施加不同制动力矩,防止车辆发生侧翻.通过TruckSim和Matlab/Simulink联合仿真,对算法进行验证,对采取模糊控制差动制动策略、传统的PID策略和无侧翻控制策略的车辆,分别进行阶跃试验和鱼钩试验,测取采取不同控制策略车辆的实时侧倾角.对比结果表明,采用模糊差动制动控制策略的车辆,防侧翻性能最好.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2017(039)009【总页数】6页(P1062-1067)【关键词】防侧翻控制;零力矩点;侧翻时间;模糊PID控制;差动制动【作者】靳立强;石冠男;于雅静;王博文【作者单位】吉林大学,汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130022;吉林大学,汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130022;吉林大学,汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130022;吉林大学,汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130022【正文语种】中文Keywords:anti-rollover control; zero-moment point; time-to-rollover;fuzzy-PID control; differential braking为防止车辆发生侧翻事故,就需要知道车辆现在的行驶状态,然后将车辆的状态传递给主动安全系统,通过计算得到车辆的侧翻可能性,然后通过主动干预,防止车辆发生侧翻。

基于电液制动的运动型多用途车防侧翻控制

基于电液制动的运动型多用途车防侧翻控制

控制策略 。考虑 紧急_ 丁况下前轮转角大及制动时汽车纵向运动与横 向运动 的耦 合等非线性 因素 , 建立运动型多 用途 车的非线 性 四 自由度动力学模 型 ; 为满足汽车防侧翻控制对制 动力的要求 , 研制 了电液制动 系统 , 试验表 明可单独提供每 个车轮所需制 动力 ; 兼顾汽车侧翻安全性及舒适性 , 提 卅一种新 的汽车侧翻性能评价指 标 ; 基 于该指标研究 了差 动制动 的控 制规则及单 神经 元 P I D控制算法 。典 型工况下 的仿 真实验表 明 , 基于 电液制动系统的防侧翻控制 策略可有效 防止汽 车侧 翻, 且同时改 善汽车侧 倾 时的舒适 性和操纵性 。
b a s e d o n e l e c t r o h y d r a u l i c b r a k e s y s t e m. Co ns i d e r i n g t h e n o n l i n e a r c h a r a c t e r i s t i c s o f l a r g e f r o nt whe e l s t e e r i n g a n g l e a nd t h e c o u p l i n g r e l a t i o n s h i p be t we e n t h e l o n g i t u di n a l mo t i o n a n d l a t e r a l mo t i o n o f t h e v e h i c l e u n d e r c r i t i c a l c o n d i — t i o n, a f o u r d e g r e e o f re f e d o m n o n l i ne a r d y n a mi c mo d e l or f s p o r t u t i l i t y v e h i c l e i s e s t a b l i s h e d t o d e s c r i b e r o l l o v e r d y —

基于模糊控制的差动制动客车防侧翻控制

基于模糊控制的差动制动客车防侧翻控制
导致侧翻中人为因素的一种[6]。在附着系数为0.85的路面上, 车辆其他参数相同,质心高均为1 200 mm,客车的车速分别 为60 km/h、90 km/h、110 km/h时,其仿真结果如图1所示。
(a)客车侧向加速度曲线
(b)客车侧倾角曲线
(c)客车横向载荷转移率曲线 图1不同车速的客车仿真曲线
作者简介:余伟( 1996—),男,湖北十堰人,硕士生,就读于湖北汽车工业学院,研究方向:汽车空气动力学控制、汽车动力学仿真与控 制研究。通讯作者:高伟(1978—),女,吉林农安人,副教授,就职于湖北汽车工业学院,主要从事计算流体动力学、汽车零部件有限元 分析、汽车碰撞安全等方面的研究工作。基金项目:国家自然科学基金项目(51375151 );湖北省教育厅重点科研项目:(D20171801 );汽 车动力传动与电子控制湖北省重点实验室创新基金项目(2015XTZX0424 );汽车零部件技术湖北省协同创新项目(2015XTZX04 )。
时间馆
(a)客车侧向加速度曲线
ห้องสมุดไป่ตู้时间倨
(b)客车侧倾角曲线
时间闾
(C)客车横向载荷转移率曲线 图3不同方向盘转角下的仿真曲线
由图3 (a)可知,当车速和质心高相同时,方向盘转角 最大值为110。时,在3 s时车辆极不稳定,侧向加速度趋于 无穷大,客车发生了侧翻。由图3 (b)可见,随着方向盘转 角的增加客车的侧倾角越大。
Anti-rollover Control of Differential Brake Passenger Car Based on Fuzzy Control
YU Wei, GAO Wei*, FENG Ying ( Hubei University ofAutomotive Technology, Hubei Key Laboratory ofAutomotive Power Train

基于模糊变结构控制的汽车防抱死制动系统的研究的开题报告

基于模糊变结构控制的汽车防抱死制动系统的研究的开题报告

基于模糊变结构控制的汽车防抱死制动系统的研究的开题报告一、选题背景随着汽车技术的不断发展,车辆制动系统逐渐转向电子化和智能化,其中防抱死制动系统(ABS)是最具代表性的一种。

ABS 能够通过调节刹车压力,使车轮不再完全锁定,从而防止车辆因为滑行而失控。

但是现有的 ABS 仍然存在一些问题,如控制策略不够灵活、防抱死和制动距离不能很好地平衡等。

模糊控制作为一种基于模糊数学理论的控制方法,在反应系统复杂性、不确定性等方面有着独特的优势,因此在汽车控制系统的研究中受到广泛应用。

变结构控制则能够针对不同工况下的系统动态特性进行自适应调节,从而实现更为精确的控制。

因此,本文选取基于模糊变结构控制的汽车防抱死制动系统作为研究对象,旨在通过对 ABS 控制策略的改进,提高车辆的安全性和行驶舒适度。

二、研究目标1. 参考已有研究成果,探究基于模糊变结构控制的汽车防抱死制动系统的原理和方法,并对其进行可行性分析。

2. 建立基于模糊变结构控制的汽车防抱死制动系统的数学模型,包括车辆动力学模型、制动力学模型和控制策略模型。

3. 针对目前 ABS 存在的问题,提出基于模糊变结构控制的控制策略,从而实现更为灵活、稳定的控制效果。

4. 进行仿真验证,对比分析本文提出的控制策略与传统控制策略在不同工况下的控制效果,并针对仿真结果进行优化。

三、研究内容1. 基于 ABS 控制原理,分析其数学模型及控制策略。

2. 探究模糊控制和变结构控制的原理及其在汽车控制系统中的应用。

3. 建立基于模糊变结构控制的汽车防抱死制动系统的数学模型,并设计相应的控制器。

4. 在 MATLAB/Simulink 软件中进行仿真验证,对比分析本文提出的控制策略与传统控制策略在各种工况下的控制效果,并进行优化。

四、研究意义1. 通过对 ABS 控制策略的改进,提升汽车行驶的安全性和舒适性。

2. 探究模糊控制和变结构控制等新型控制方法在汽车控制系统中的应用,丰富汽车控制技术的研究内容和方法。

基于模糊控制的重型车辆侧倾稳定性分析

基于模糊控制的重型车辆侧倾稳定性分析

基于模糊控制的重型车辆侧倾稳定性分析摘要:重型车辆侧倾稳定性一直是汽车工程中的一个核心问题。

本文基于模糊控制理论,研究了重型车辆侧倾稳定性的分析。

首先,对于重型车辆的运动模型进行了简要介绍,然后分析了车辆侧倾的成因和危害。

接着,提出了一种基于模糊控制的重型车辆侧倾稳定性控制方法,该方法可以有效地提高车辆的侧倾稳定性。

最后,通过仿真实验验证了该控制方法的有效性。

关键词:重型车辆侧倾稳定性;模糊控制;运动模型;侧倾成因和危害;仿真实验正文:一、引言重型车辆是现代物流运输中的主力军之一,特别是在运输大型物件或长距离运输的过程中,存在着一些非常困难的问题,其中最重要的问题就是车辆侧倾。

车辆侧倾是指车辆在转弯或行驶过程中,车身出现倾斜现象,如果控制不当,会导致严重的交通事故。

因此,提高重型车辆的侧倾稳定性已成为汽车工程领域的一个重要研究方向。

二、重型车辆运动模型重型车辆运动模型是研究重型车辆侧倾稳定性的基础。

在一般情况下,车辆运动模型包括车辆的运动学模型和动力学模型两部分。

其中,运动学模型描述了车辆的运动状态,如位置、速度、加速度等;动力学模型描述了车辆在外部作用下的运动规律,如力、力矩、加速度等。

三、车辆侧倾成因和危害对于重型车辆侧倾稳定性的研究,首先需要分析车辆侧倾的成因和危害。

车辆侧倾基本上是由重心偏移和侧向力的作用引起的。

侧向力是指车辆转弯或行驶过程中,路面产生的侧向力对车辆所产生的撑托力的作用。

当侧向力超过撑托力时,车辆就会倾斜,产生侧倾现象。

车辆的侧倾不仅会影响行驶的稳定性,还会导致车辆翻车等意外情况的发生。

四、基于模糊控制的车辆侧倾稳定性控制方法目前,关于重型车辆侧倾稳定性控制有很多研究,其中基于模糊控制的方法是常用的一种。

该方法利用模糊控制的优点,对车辆侧倾进行控制,以提高车辆的侧倾稳定性。

模糊控制通过对零点和增益等参数进行适当的调节,使车辆的转向灵敏度达到最佳值,并在加速、刹车等各种情况下保持车辆的侧倾稳定性。

基于模糊控制的铰接车抗侧翻控制

基于模糊控制的铰接车抗侧翻控制

2017年第9期(下转第85页)作者简介:宋慧新(1978-),男,硕士,主要研究方向:主动悬挂控制。

基于模糊控制的铰接车抗侧翻控制宋慧新,李翠芬(中国北方车辆研究所,北京100072)摘要:文章针对铰接矿用车辆易发生侧倾的问题,提出了抗侧翻控制系统。

应用模糊控制,建立了多级阻尼调节的抗侧翻控制规则与算法。

同时为兼顾车辆正常行驶的平顺性控制,设计了协调控制算法。

经过实车试验测试,证明了所设计的抗侧翻控制算法是有效的。

关键词:抗侧翻控制;铰接车;模糊控制铰接车辆在道路行驶时,为避开障碍物,实施紧急转向,转向过程中,由于其铰接特性,使得其转向半径过小,同时整车分布在各轮上的载荷也发生了变化,极易导致车辆侧翻。

如何通过合理控制,解决车辆侧翻问题,是设计人员面临的主要问题。

1抗侧翻控制系统构成图1抗侧翻系统原理图文章设计抗侧翻控制系统如图1所示,系统中悬架油缸配两个蓄能器,一个高压蓄能器,一个低压蓄能器,在低压蓄能器与油缸之间,设置有阻尼调节阀。

刚度的调节是通过两个蓄能器切换实现的,阻尼的调节是通过阻尼调节阀实现的。

控制器采集车速信号、车辆转角信号,横向加速度信号,通过内置的模糊控制算法,控制阻尼调节阀,形成多级阻尼调节的抗侧翻控制。

控制系统根据增加的倾角传感器,可以进行车辆是否侧坡行驶的控制;根据方向盘转角信号或运载舱相对驾驶舱的转角信号、横向加速信号、依据模糊控算法进行阻尼的控制。

2抗侧翻模糊控制算法的设计为提高抗侧翻性能,需对转向时的外侧悬架进行控制,采用模糊控制的抗侧翻控制算法,以转向角、和车速两个信号作为模糊控制的输入,以阻尼等级作为输出。

输向角的范围是[-45°~0°],用5个模糊子集来确定,即L 、LM 、MS 、S 、ZE 。

车速的范围是[0~50],用5个模糊子集来确定,即L 、LM 、MS 、S 、ZE 。

多级阻尼输出,定义为0、1、2、3、4、5、6、7,分别代表0-7级的阻尼调节。

基于主动转向和差动制动的车辆防侧翻控制

基于主动转向和差动制动的车辆防侧翻控制

基于主动转向和差动制动的车辆防侧翻控制徐耀耀;翁建生;金智林;冯涛【期刊名称】《计算机仿真》【年(卷),期】2011(28)6【摘要】Nowadays, active steering and differential braking are the main techniques for vehicle's rollover prevention. But the single use of active steering may modulate more wheel angle and differential braking may lead to wheel lock because of big braking force. The early warning system is also too slow based on the lateral acceleration signal. In this paper, a vehicle model for rollover was established. A new early warning method called LTR was proposed to predict vehicle's rollover early. A combination control strategy of active steering and differential braking was illustrated. In Matlab/simulink, the program was compiled. It can maintain vehicle's lane and decrease speed slowly during a certain period by changing the parameters PI and K. The result showed that the optimal control strategy can not only prevent vehicle's rollover effectively but also keep lane and avoid excessive braking force.%目前车辆防侧翻技术主要有主动转向或差动制动,但单独的主动转向会导致车轮转角调整过大,差动制动会导致制动力过大出现轮胎抱死,而且预警是依据侧向加速度信号,预警时间过慢,导致不安全.为了提高控制能力,通过建立车辆侧翻模型提出了LTR预警方法,能准确快速地计算车辆侧翻概率.并采用了主动转向和差动制动联合的防侧翻控制,在Mat-lab/simulink中设计出了联合控制算法.算法通过改变PI参数值和制动力增益系数K,既保证了不破坏车辆的车道保持功能,又减小了速度在-定时间内的下降率.仿真结果表明,优化控制防止了车辆侧翻,避免制动力过大,保证了系统安全性,确实为防侧翻控制设计提供了参考.【总页数】5页(P330-334)【作者】徐耀耀;翁建生;金智林;冯涛【作者单位】南京航空航天大学能源与动力学院,江苏,南京,210016;南京航空航天大学能源与动力学院,江苏,南京,210016;南京航空航天大学能源与动力学院,江苏,南京,210016;南京航空航天大学能源与动力学院,江苏,南京,210016【正文语种】中文【中图分类】TB24【相关文献】1.基于差动制动的防侧翻车辆动力学控制研究 [J], 何锋;杨利勇;刘章仪2.重型车辆的差动制动防侧翻控制 [J], 谢兆夫;赵亮;郭孔辉;张强3.基于主动转向与差动制动最优控制客车侧翻研究 [J], 王宁宁;方树平;李进;苑风霞4.基于主动横向稳定杆与差动制动联合控制的车辆防侧翻研究 [J], 陈松; 张红党; 吴海东; 张凤娇; 江晓莹5.重型车辆模糊差动制动防侧翻控制研究 [J], 王建锋; 刘孟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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Z S
NB MBZ SMz sSM zZs
NM sBz sBs zsM zzM
Ns zBs sMs SzB BzB
ZE zBz zBs sZB BzB
PS zBs SBs MzB BzB
mf
sBz MMs MsM BZB

MBz MMZ BSM BzS
制时减少47.4%,比采用固定PID参数控制减少
汽车技术
,z/kg.m2
4 510
O.070
该型SUV在大回转试验工况下以初始车速85 km/h行驶时的载荷转移率曲线如图5a所示。从图 中可知,不控制时最大载荷转移率为O.87;固定PID 参数控制时最大载荷转移率为0.63;模糊差动制动 控制时最大载荷转移率为0.38,即比不控制时减少 56.3%,比固定PID参数控制时减少39.7%。
and the damping value of
f南nt suspension and
rear
suspension
was
done using ADAMS/Insight,the three optiInal gmups
one
of sti饪hess and damping value were
presented thIDugh analyzing the results of the optimization.At last,the
make fuU
use
produce yaw
moment.The results show that prevent the SUV
can
of
the rapid respon8e
chamcteristic of EMB,and
f而m rolling under critical manoeuvres.
・设计・计算・研究・
基于模糊差动制动的运动型多功能汽车防侧翻控制
金智林
翁建生 胡海岩
(南京航空航天大学)
【摘要】为了提高SuV高速紧急操纵下防侧翻性能,提出了基于模糊差动制动控制的防侧翻控制策略。研究中 考虑轮胎非线性因素的影响,建立了4自由度非线性汽车侧翻模型,并通过横向载荷转移率负反馈设计了参数自整 定的模糊PID控制器,以驱动电控机械制动系统(EMB)产生抗横摆力矩防止汽车侧翻。典型工况下的算例分析结果 表明,该控制策略能充分发挥EMB响应快的特性,防止SUV高速紧急操纵下侧翻。
(Nanjing 【Abstract】In
order
to
University of Aemnautics and
Astronautics)
avoid mUover accidents of sport
utility vehicles(SuV)during critical manoeuvres with high
was
built based
on
ADAMS software.using the dynamic
model
validated above,the handling simulation research was done.Considering simulation results,DOE optimization of the stifhess
on
Decision
and Contml.
5徐延海.基于主动转向技术的汽车防侧翻控制的研究.汽 车工程,2005(5):518—521.
6 Chen B,Peng H.DiffeI℃ntial一Braking—Based Rollover Preven— tion for Spon Utility
主题词:SUV侧翻 中图分类号:U461.91
差动制动
模糊PID控制
文献标识码:A文章编号:1000—3703(2008)01—0013—04
on
Anti—RoUover Control Based
Fuzzy Differential Bral【ing for SUV
Jin Zhilin,Weng Jiansheng,Hu Haiyan


茎蓄薹煮瑟鬣淼妻鬈霎薹
提出若干组悬架刚度和阻尼值的匹配组合并在同
3李显生,等.应用主动横向稳定器降低汽车侧倾角的研究. 公路交通技术,1996(12).

Johansson B,Gafven M.Untripped SUV RoⅡover Detection and
Preventionl43rd IEEE Conference Bahamas,2004:546 1~5466.
degrees is established,and the fuzzy—PID connDller based
to
feedback is designed in order
the contml strategy
to
drive the electmmechanical brake (EMB)system
group of
suspension stifEhess and damping value was
established according
to
the results of
subjective
evaluation
on
test
vehicle.
Key words:MiIli passenger car,Handling
Key words:SUV,RoIIover,Dia奄rential braⅪng,F毗zy—PID controI
1前言
多功能运动型汽车(SUV)因具有越野车的动力 性、通过性以及轿车的舒适性而倍受欢迎,然而, SUV侧翻安全问题往往是用户购车时的主要顾虑。 汽车侧翻分2种类型:绊倒型侧翻和紧急操纵引起 的非绊倒型侧翻。通常,SUV发生的后一种侧翻造 成的危害是非常致命的。美国国家公路交通安全管 理局最新统计数据表明,SUV在抗侧翻安全星级评 定试验下平均侧翻概率达28%以上,远大于客车以 及轿车侧翻概率。 为了降低侧翻事故率,提高汽车安全性能,Ah—
2008年第l期
SUV侧翻模型建立
2.1车体侧翻模型 考虑制动过程中汽车纵向速度的变化,建立了 如图l所示的4自由度汽车侧翻模型,模型包括汽 车的纵向运动、侧向运动、横摆运动以及侧倾运动。 研究中忽略侧向风和非簧载质量侧倾的影响,而将 汽车悬架等效为抗侧倾弹簧和阻尼,根据牛顿定律 可得汽车侧翻系统的微分方程: 一13—
一】6一
万方数据
・设计・计算・研究・
基于多体系统动力学的微型客车
操纵稳定性DOE优化设计
杨兴龙1’3林逸2金叙龙3秦
民3 (1.吉林大学;2.北京理工大学;3.中国第一汽车集团公司技术中心)
【摘要】利用多体系统动力学软件ADAMS建立了某微型客车动力学模型,并应用该模型对整车操纵稳定性进 行了仿真分析。结合仿真数据利用ADAMS/Insight模块对前、后悬架系统中的刚度和阻尼进行了正交DOE优化,通 过对优化结果的分析提出前、后悬架系统刚度值和阻尼值的3组合理匹配组合,最后通过3种组合在试验样车上的 主观评价结果确定了前、后悬架刚度值和阻尼值。
(a)大回转工况
(b)车道变换工况
(a)大回转工况
一-未控制
(b)车道变换工况
(c)“鱼钩”试验工况
(d)最坏行驶工况
图4典型试验工况前轮转角输入
褂 潍 蛑 牲 镉
5.2仿真结果 选取某型SUV在4种不同工况下进行仿真,参
时I司/s
数值见表3所列,凰=2000、KI=50、K。=100。
表3某SUV车辆参数
m/kg 1 988 m。/kg l 663 I盔/m 1.15 6/m 1.43 ^/m 0.4 ^。。/m O.8
(c)“鱼钩”试验工况
(d)最坏行驶工况
图5典型工况下仿真结果
Cf
厶/kg・m2
753
☆。/N・rad一1
56 957 c。/N・s・rad一1 3 496
0.055

6结束语
针对SUV在高速紧急操纵情况下引起的侧翻, 进行了基于模糊PID差动制动的防侧翻控制研究, 可以得出: a.所建立的4自由度非线性汽车侧翻模型能 描述制动过程中车体纵向速度的变化以及轮胎与 地面附着力的非线性影响,更能真实反映SUV在高 速转弯制动时的侧翻规律。
35.4%。
该型SUV以初始车速85 kIIl,/h在“鱼钩”试验 工况下行驶的载荷转移率曲线如图5c所示。从图中 可知,模糊差动制动控制时最大载荷转移率比不控 制时减少51.9%,比固定PID参数控制减少38.3%, 而且比固定PID参数控制更快趋于平稳。


5典型工况分析
5.1汽车侧翻试验工况 根据紧急操纵引起的汽车侧翻实际情况, NHTSA模拟了4种典型试验工况来评价汽车动态 抗侧翻安全性能j所选择的4种工况前轮转角输入 如图4所示。
madian M[1 3采用模糊逻辑控制通过调节半主动悬架
动产生直接横摆力矩进行了防侧翻控制研究。随着 制动防抱死系统、电子制动力分配装置、汽车稳定 控制系统等技术在汽车中的广泛应用,对制动力的 控制变得越来越容易,而且制动过程可以降低车 速、减小横向力以及横摆力矩。因此,差动制动控制 成为一种非常有效的抗侧翻控制措施。 本文针对由高速紧急操纵引起的SUV侧翻,进 行了基于模糊PID差动制动的防侧翻控制研究。为 了更加真实反映SUV的侧翻动态性能,建立了一个 非线性4自由度汽车侧翻模型,设计了模糊PID控 制器及电控机械制动(EMB)机构,实现了差动制动 控制策略的力矩输出。
stability,S吣pe璐ion,StimIess,Damping
1前言
悬架的匹配工作是汽车产品开发过程中的重 b.EMB系统比传统液压制动系统响应快,能 更好的满足紧急操纵工况下差动制动抗侧翻的实 时性要求。 c.采用模糊差动制动控制策略对汽车侧翻进 行控制,既有强鲁棒性和智能性,又有稳态特性好、 控制精度高且容易实现的优势;该策略控制系统比 不带控制系统以及固定PID参数控制系统的抗侧 翻性能均有较大的改善。
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