4WS車輛直接橫擺力矩控制與硬件在環(huán)仿真系統(tǒng).pdf

1、汽車四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)是改善汽車轉(zhuǎn)向操縱性能的手段之一，車輛穩(wěn)定性系統(tǒng)是先進(jìn)的主動(dòng)安全技術(shù)，作為VSC系統(tǒng)的重要組成部分，直接橫擺力矩控制)能更好地提高操縱穩(wěn)定性，進(jìn)而增加車輛行駛的主動(dòng)安全性。本文研究四輪轉(zhuǎn)向和直接橫擺力矩相結(jié)合，設(shè)計(jì)基于狀態(tài)量反饋控制器，并利用MATLAB/Simulink工具進(jìn)行仿真研究。此外將軟硬件結(jié)合，進(jìn)行車輛四輪轉(zhuǎn)向控制器硬件在環(huán)試驗(yàn)。主要內(nèi)容包括： 1.建立了前輪轉(zhuǎn)向(FrontWheelSteering

2、，F(xiàn)WS)+橫擺力矩(FWS+DYC)兩自由度車輛模型，分別根據(jù)最優(yōu)控制和H∞控制理論方法設(shè)計(jì)基于狀態(tài)量反饋的控制器，并在此基礎(chǔ)上利用MATLAB/Simulink工具進(jìn)行仿真，結(jié)果表明轉(zhuǎn)向效果優(yōu)于FWS車輛。 2.建立四輪轉(zhuǎn)向+橫擺力矩(4WS+DYC)兩自由度車輛模型，根據(jù)最優(yōu)控制理論，采用前饋加反饋的方法設(shè)計(jì)控制器，并進(jìn)行仿真，結(jié)果表明，4WS+DYC控制方法不僅優(yōu)于FWS車輛，而且優(yōu)于FWS+DYC控制方法，各參考指標(biāo)均

3、有較好的效果。 3.綜合分析了硬件在環(huán)仿真的各種方法。構(gòu)建4WS車輛試驗(yàn)平臺，利用DSPACE仿真硬件系統(tǒng)，結(jié)合四輪轉(zhuǎn)向控制策略，開發(fā)出基于DSPACE的硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)。利用MATLAB/Simulink實(shí)現(xiàn)軟件模塊，利用ControlDesk實(shí)現(xiàn)仿真參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，得到了硬件在環(huán)仿真的結(jié)果。 4.利用TMS320F2812DSP作為中央處理單元，實(shí)現(xiàn)ECU(ElectronicControlUnit)硬件在環(huán)仿真，設(shè)

4、計(jì)四輪轉(zhuǎn)向控制的硬件在環(huán)流程，開發(fā)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)ECU模塊。介紹了相關(guān)硬件資源，開發(fā)軟件CCS(CodeComposeStudio)等，編寫、調(diào)試系統(tǒng)程序，重點(diǎn)介紹四輪轉(zhuǎn)向中斷子程序。通過建立數(shù)學(xué)模型及數(shù)字仿真，可以看出，四輪轉(zhuǎn)向與直接橫擺力矩相結(jié)合的控制策略，各評價(jià)指標(biāo)均有較大幅度改善，能有效地提高車輛操縱穩(wěn)定性。通過四輪轉(zhuǎn)向控制的硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)，將軟硬件系統(tǒng)結(jié)合，不僅可以實(shí)時(shí)調(diào)整各參數(shù)，重復(fù)試驗(yàn)性好，而且經(jīng)濟(jì)性有很大提高。開發(fā)四輪轉(zhuǎn)