基于变角传动比的汽车线控主动转向控制策略研究

作     者：王俊 

作者单位：合肥工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈无畏

授予年度：2017年

学科分类：08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：线控转向系统 变角传动比 主动转向控制 可拓滑模控制器 操纵稳定性 

摘      要：汽车线控转向系统能够根据汽车行驶状态对转向系统的角传动比以及汽车主动转向进行控制,对于提高汽车的操纵稳定性、驾驶舒适性以及主动安全性具有重要研究意义。本文针对线控转向汽车转向系统的变角传动比设计以及主动转向控制策略进行研究。主要研究内容如下:首先,分析了线控转向系统的组成以及工作原理,在Matlab/Simulink中建立线控转向系统动力学模型,并将其嵌入到CarSim整车模型中,从而搭建出完整的线控转向汽车模型。其次,分析汽车转向系统特性,为了减轻驾驶员的操纵负担,提出汽车转向系统变角传动比设计的方案。本文选取基于汽车横摆角速度增益值不变确定转向系统变角传动比,并针对横摆角速度值进行优化,利用优化后的横摆角速度增益值确定的转向变角传动比,并利用模糊控制修正变角传动比,从而实现汽车线控转向系统的变角传动比前馈控制。在汽车转向变角传动比前馈控制的基础上,研究了基于横摆角速度动态反馈的主动转向控制策略,利用可拓理论拓展传统滑模控制器性能,设计出可拓滑模控制器,从而建立汽车线控转向系统变角传动比主动转向控制模型。最后,为了验证相关控制策略的有效性,进行CarSim/Simulink联合仿真试验。所选取典型工况的试验结果均表明所研究的控制策略提高了汽车行驶的操纵稳定性。