車輛轉彎制動穩(wěn)定性動力學控制研究.pdf

1、車輛制動穩(wěn)定性是車輛制動的一個重要性能,長期以來,人們對防抱制動系統(tǒng)(ABS)進行了大量的研究。ABS在某種程度上提高了車輛制動穩(wěn)定性,并縮短了制動距離,但不能根本解決車輛制動時的穩(wěn)定性。近些年提出了四輪轉向控制(4WS)、直接橫擺力矩控制(DYC)等控制技術,但基本上都是恒速條件下提高車輛操縱穩(wěn)定性。車輛轉彎制動是一種更為復雜的工況,它不同于直線制動工況,轉彎制動時的載荷轉移和大側向滑動對制動穩(wěn)定性動力學控制提出了更高的要求。而車輛蔽

2、障過程伴隨制動、彎道行駛伴隨制動和緊急制動也是常見的行車工況。在這些工況下車輛極易失去控制,因此有必要對車輛轉彎制動穩(wěn)定性控制進行研究。
　　論文首先利用Matlab/Simulink建立了含“魔術”公式輪胎模型的四輪八自由度車輛模型,并對該模型進行了轉彎制動工況下的仿真分析。分析說明,車輛轉彎制動時,如果初始車速較小,施加制動力較小且前輪輸入不大時,車輛能保持行駛穩(wěn)定性,但制動力較大時,車輛將很快失去穩(wěn)定性;而對于制動初始車速較

3、大時,即使施加的制動力較小,也會使車輛很快失去穩(wěn)定性。針對車輛轉彎制動時車輪滑移率迅速增大到1,并導致車輛失去穩(wěn)定性的情況,考慮用ABS防抱死控制系統(tǒng)來控制車輪滑移率,從而在一定程度上提高車輛轉彎制動時的動力學穩(wěn)定性?？紤]到車輛系統(tǒng)模型的強烈非線性和車輛轉彎制動時車輛運動參數(shù)變化較大的特點,采用控制魯棒性較強的模糊控制,利用該方法設計了車輛轉彎制動時的ABS防抱死控制系統(tǒng),并進行了仿真分析。分析發(fā)現(xiàn)車輛在較低初始車速和前輪轉角不大時采用

4、ABS控制便能達到穩(wěn)定性控制的要求。而對于初始車速較高時,采用ABS防抱死控制并不能滿足穩(wěn)定性的要求,車輛迅速失去穩(wěn)定性。分析了車輛穩(wěn)定性動力學控制的控制變量的選取,并設計了車輛轉彎制動穩(wěn)定性動力學控制系統(tǒng)模型,確定了控制系統(tǒng)結構,并確定以漸變速二自由度模型作為參考模型。然后建立橫擺角速度模糊控制、質(zhì)心側偏角模糊控制以及聯(lián)合控制系統(tǒng)模型,并進行了仿真分析。分析表明采用穩(wěn)定性控制能進一步提高車輛轉彎制動穩(wěn)定性,并且提高了車輛轉彎時的制動性