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文檔簡介
1、隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,汽車的操縱穩(wěn)定性日益受到關(guān)注,汽車動(dòng)力學(xué)控制得到了廣泛的研究。ABS/TCS 系統(tǒng)成功地解決了汽車在制動(dòng)和驅(qū)動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性問題,但不能解決汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)的方向穩(wěn)定性問題。隨著科技的發(fā)展,車輛動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性控制(VDC)出現(xiàn),它兼容了ABS 和TRC 的優(yōu)勢功能,使車輛在各種路面和各種工況下都獲得良好的操縱穩(wěn)定性和方向性,大大降低交通事故的發(fā)生及其傷害。 當(dāng)汽車的運(yùn)動(dòng)處在極限狀況的非線性狀態(tài)時(shí),如在高速大轉(zhuǎn)彎、
2、換車道、超車、轉(zhuǎn)彎剎車時(shí),存在單獨(dú)車輪的側(cè)偏剛度迅速下降,汽車對駕駛員操縱失去應(yīng)有的響應(yīng),車輛的運(yùn)行狀態(tài)偏離駕駛員期望的行駛狀態(tài),尤其在冰雪等低附著路面條件下,容易導(dǎo)致過度轉(zhuǎn)向或不足轉(zhuǎn)向,車輛發(fā)生危險(xiǎn)。VDC 電子控制單元在上述情況發(fā)生時(shí),根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、制動(dòng)主缸壓力傳感器的信號(hào)、油門踏板位置判斷駕駛員的駕駛意圖,估算出駕駛員期望的汽車行駛狀態(tài)值。再根據(jù)檢測得到的實(shí)際汽車狀態(tài)與期望的汽車狀態(tài)的差值,通過反饋控制邏輯計(jì)算出穩(wěn)定橫擺力
3、矩,然后在單獨(dú)車輪上面施加滑移率控制,直接調(diào)節(jié)車輛的側(cè)向受力情況,使汽車按駕駛員預(yù)定的軌跡行駛,保證車輛的行駛安全。 VDC 系統(tǒng)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng),本文從理論上研究了汽車穩(wěn)定性控制的基本原理和穩(wěn)定性控制策略,包括輪胎的側(cè)偏特性對操縱穩(wěn)定性的影響,以及路面狀況、轉(zhuǎn)向角、車速對汽車操縱穩(wěn)定性的影響。 基于上述研究,本文以汽車仿真分析領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真分析通用軟件MSC.ADAMS 為開發(fā)平臺(tái),建立多自由度
4、汽車整車多體動(dòng)力學(xué)仿真模型。 采用MATLAB/Simulink 建立線性理想車輛模型和采用閾值、PID 和模糊控制等方法的橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角聯(lián)合反饋控制模型,通過ADAMS/Control 模塊,基于TCP/IP 協(xié)議,將ADAMS/Car 多體動(dòng)力學(xué)模型和Simulink 的控制模型進(jìn)行分布式聯(lián)合仿真。仿真針對多種危險(xiǎn)工況進(jìn)行操縱穩(wěn)定性試驗(yàn),并在此基礎(chǔ)之上基于iSIGHT 多領(lǐng)域優(yōu)化平臺(tái)采用DOE 分析、響應(yīng)面技術(shù)、模擬
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