汽車操縱逆動力學(xué)的建模與仿真.pdf

1、針對汽車操縱逆動力學(xué)的研究現(xiàn)狀，采用仿真分析和實車試驗相結(jié)合的方法，對汽車操縱逆動力學(xué)進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究。將計算智能方法、控制論中的逆系統(tǒng)理論以及虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用于汽車操縱逆問題的研究中。在操縱逆問題研究基礎(chǔ)上，進(jìn)行基于逆問題求解的汽車操縱性能的優(yōu)化，并根據(jù)優(yōu)化方案，分析汽車運動穩(wěn)定性。 主要的研究內(nèi)容和成果有： 1． 以識別汽車方向盤轉(zhuǎn)角輸入和方向盤轉(zhuǎn)矩輸入為操縱逆動力學(xué)研究的出發(fā)點。通過求解人—車—路閉環(huán)系統(tǒng)的狀態(tài)

2、空間表達(dá)式，利用徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)建立了汽車橫擺角速度、側(cè)向加速度與方向盤轉(zhuǎn)角之間的映射關(guān)系。在汽車沿不同路徑行駛時，以汽車橫擺角速度、側(cè)向加速度為輸入，識別方向盤轉(zhuǎn)角，結(jié)果表明，這種求逆的方法是可行的，并且具有精度高、運算速度快及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點。 2． 根據(jù)車輛的操縱穩(wěn)定性能以及汽車的結(jié)構(gòu)特點，利用ADAMS軟件建立了包含懸架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及輪胎等結(jié)構(gòu)在內(nèi)的整車模型；根據(jù)ADAMS閉環(huán)仿真控制原理，以汽車行駛道路軌跡為輸入控

3、制，識別方向盤轉(zhuǎn)角，結(jié)果表明，這種方法是可行的，為汽車操縱逆動力學(xué)研究提供了可以信任的整車模型。 3． 以二自由度汽車為研究對象，將控制論中的逆系統(tǒng)理論應(yīng)用于操縱逆問題的研究。將汽車操縱逆問題轉(zhuǎn)化為建立原系統(tǒng)的逆系統(tǒng)，并在該逆系統(tǒng)中求解輸出，即歸結(jié)為正問題的處理。在建立的逆系統(tǒng)中，以側(cè)向加速度為輸入，求解汽車方向盤轉(zhuǎn)角，結(jié)果表明，該方法是有效的，且精度比較高，運算速度比較快。 4． 將上述三種方法識別的方向盤轉(zhuǎn)角進(jìn)行對比

4、分析，并通過實車試驗數(shù)據(jù)驗證?？梢钥闯?，三種方法識別的方向盤轉(zhuǎn)角比較吻合，且數(shù)字仿真結(jié)果與實車試驗數(shù)據(jù)具有較好的一致性，數(shù)字仿真能較好的反映實車試驗。 5． 運用計算智能方法，以實車實驗為依據(jù)，進(jìn)行汽車操縱逆動力學(xué)的研究，建立了基于試驗數(shù)據(jù)的徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)。由橫擺角速度、側(cè)向加速度的試驗數(shù)據(jù)，識別汽車方向盤轉(zhuǎn)角，將識別結(jié)果與試驗測得的方向盤轉(zhuǎn)角相對比，對比結(jié)果驗證了該方法的正確性，并且只要試驗樣本足夠多且具有代表性，識別精度會越