電控四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)實車應(yīng)用研究.pdf

1、四輪轉(zhuǎn)向（簡稱4WS）技術(shù)就是在汽車轉(zhuǎn)向過程中引入一定的后輪轉(zhuǎn)角來增強汽車在高速行駛時的安全性和操縱穩(wěn)定性并且改善低速行駛時汽車的機動靈活性。通過對國內(nèi)外四輪轉(zhuǎn)向控制策略、控制方法和發(fā)展現(xiàn)狀進行研究分析，整體式后輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)不能同時滿足汽車高速和低速轉(zhuǎn)向時四個車輪的旋轉(zhuǎn)中心交于一點，這不僅加劇了輪胎的磨損，更使高速轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性變差。因此考慮兩后輪獨立轉(zhuǎn)向的四輪轉(zhuǎn)向汽車，提出了與之對應(yīng)后輪獨立轉(zhuǎn)向機構(gòu)的設(shè)計方案。對試驗車后懸架進行了改造使其

2、能夠轉(zhuǎn)向，完成零件的加工并對關(guān)鍵零件進行了有限元分析。根據(jù)四輪轉(zhuǎn)向汽車控制的需要開發(fā)了以ARM7系列的LPC2148為核的控制系統(tǒng)電路板，完成原理圖、PCB板的相關(guān)設(shè)計以及電路板的焊接工作和硬件調(diào)試。建立了四輪轉(zhuǎn)向汽車的三自由度動力學(xué)模型和后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的運動學(xué)模型，分別對四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型高速行駛的狀況和后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型的控制進行了Matlab/Simulink仿真。對模糊選擇的多模式控制方法進行了研究，找出指定車速和前輪轉(zhuǎn)角情況下對應(yīng)的

3、最佳后輪轉(zhuǎn)角以及后輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的最佳PID值，以此為理論依據(jù)進行了控制方案的程序設(shè)計。程序移植了uC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)，并對系統(tǒng)進行了任務(wù)劃分和設(shè)計，詳細介紹了任務(wù)間的調(diào)度以及各任務(wù)的優(yōu)先級和執(zhí)行周期，給出了程序的流程圖和相關(guān)的程序設(shè)計。重點介紹了傳感器信號采集任務(wù)、電機控制任務(wù)和SD卡存儲任務(wù)的執(zhí)行算法。對電機控制任務(wù)做了詳細介紹，并重點說明了控制器與電機驅(qū)動器之間的RS485通信，對工作流程以及通信協(xié)議進行了介紹。對模塊的程序