四輪轉(zhuǎn)向車(chē)輛橫向穩(wěn)定性模糊控制仿真研究.pdf

1、四輪轉(zhuǎn)向(Four wheel Steering，4WS)技術(shù)是改善汽車(chē)橫向穩(wěn)定性的有效手段之一，論文以四輪轉(zhuǎn)向車(chē)輛為研究對(duì)象，對(duì)其控制策略進(jìn)行研究。主要內(nèi)容包括： 1．考慮到輪胎的非線性因素，采用“魔術(shù)公式”輪胎模型，設(shè)計(jì)“魔術(shù)公式”輪胎側(cè)向力求解模塊，繪制輪胎側(cè)偏角、側(cè)向力、垂直載荷三者之間的關(guān)系曲線。通過(guò)輪胎模塊和車(chē)體模塊的連接建立了完整的車(chē)輛模型。 2．對(duì)前輪轉(zhuǎn)向(Front Wheel Steering，F(xiàn)WS

2、)車(chē)輛和前、后輪轉(zhuǎn)角比例控制的四輪轉(zhuǎn)向車(chē)輛(4WS)在低速、高速兩種工況時(shí)的階躍響應(yīng)輸出進(jìn)行仿真分析，從理論上分析了低速時(shí)四輪轉(zhuǎn)向車(chē)輛穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益大于相同情況下前輪轉(zhuǎn)向車(chē)輛而高速時(shí)正好相反的原因。考慮到質(zhì)心側(cè)偏角在實(shí)際車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中不易測(cè)量，選用橫擺角速度作為論文的主要控制變量。為保證駕駛員操縱感覺(jué)不發(fā)生較大的變化，選用了應(yīng)用比較普遍的二自由度前輪轉(zhuǎn)向車(chē)輛穩(wěn)態(tài)橫擺角速度和零質(zhì)心側(cè)偏角作為參考模型輸出變量。 3．由于模糊控制

3、適用于非線性系統(tǒng)，具有較強(qiáng)的魯棒性，模糊控制器設(shè)計(jì)不要求很精確的被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型，本文依據(jù)模糊控制理論，以橫擺角速度和參考橫擺角速度之間的誤差及誤差變化率為模糊控制器的輸入變量，以后輪轉(zhuǎn)角變化量為輸出變量，和前饋控制器一起構(gòu)成后輪轉(zhuǎn)角控制器，在不同車(chē)速和前輪轉(zhuǎn)角輸入下進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證了控制策略的有效性。 4．對(duì)后輪轉(zhuǎn)角實(shí)施控制，控制策略要受到輪胎側(cè)向力飽和特性的影響，論文通過(guò)采用與直接橫擺力矩控制(Direct Yaw mom