汽車急轉向防側滑控制研究與仿真.pdf

1、汽車在高速行駛經(jīng)過彎道或汽車高速行駛變更車道時，車輛在很大離心力的作用下產(chǎn)生橫擺運動，當路面較滑時，將迅速導致側滑，而且一旦側滑開始，汽車與路面的橫向作用力將迅速減小，汽車將迅速失去控制。本文根據(jù)國內外汽車動力學穩(wěn)定性控制的研究現(xiàn)狀，分析了汽車急轉向側滑的產(chǎn)生，提出了汽車急轉向防側滑的控制策略，并運用幾種控制方法對其進行了研究。 本研究建立了汽車急轉向運動狀態(tài)動力學模型，以及理想狀態(tài)下車輛轉向行駛的參考模型，研究車輛急轉向時運動

2、狀態(tài)的變化規(guī)律，進而建立車輛發(fā)生側滑與車輛各參數(shù)變化之間的關系，對車輛何種情況失穩(wěn)進行判定。通過對車輛失穩(wěn)的判定，根據(jù)車輛的不穩(wěn)定程度來推算出恢復車輛穩(wěn)定性的橫擺力矩并施加控制。即通過對車輪施加制動力來達到控制汽車的橫擺力矩并改善汽車動力學穩(wěn)定性的目的。具體的控制方法包括車輛橫向穩(wěn)定性的模糊控制方法、基于橫擺力矩和主動前輪轉向的車輛橫向穩(wěn)定性模糊控制方法、車輛橫向穩(wěn)定性的預測控制方法和基于ABS的彎道路面車輛制動穩(wěn)定性控制方法。通過仿真

3、試驗驗證所提出的控制方法在汽車急轉向防側滑控制中的有效性，初步得出如下結論： (1)本文所提出的控制方法有效且具有較強的魯棒性?；谥苯訖M擺力矩的模糊控制方法可以有效的控制橫擺角速度，降低了幅值，質心側偏角也大大減小了，但橫擺角速度超調量減少不多；基于橫擺力矩和轉動前輪轉向的車輛橫向穩(wěn)定性模糊控制保證了在較小的側偏角的同時，很好的控制了橫擺角速度，使控制車輛精確的跟蹤期望軌跡；而車輛橫向穩(wěn)定性的預測控制方法可以在車輛失穩(wěn)前就施加

4、控制，因此能及時、有效地將車輛控制在穩(wěn)定的運行狀態(tài)；車輛在通過彎道時通過制動來降低車速可以大大減小離心力，提高低附著彎道路面行駛車輛的穩(wěn)定性。在ABS基礎上綜合控制前輪和后輪制動力分布來施以相反的橫擺力矩可以有效地提高車輛在彎道路面行駛的穩(wěn)定性。 (2)相比而言，聯(lián)合控制要優(yōu)于單單的直接橫擺力矩控制。 (3)路面附著情況、車速及轉向特性等均對控制效果有影響(本文僅考慮路面附著系數(shù)不同的情況)。路面附著系數(shù)越低，車速越高，