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极限工况下AFS与DYC可拓协调控制

机械设计与制造 2024年第6期400卷 163-169页

作者：冯樱江子旺乔宝山邓召文湖北汽车工业学院汽车工程学院湖北十堰442002

主动前轮转向系统(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC)集成控制可提高商用货车的操纵稳定性。由于主动前轮转向在轮胎非线性区作用效果有限,与直接横摆力矩控制简单叠加的控制效果不一定能达到预期,为此这里设计了可拓协调控制系统。该系统分... 详细信息

主动前轮转向系统(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC)集成控制可提高商用货车的操纵稳定性。由于主动前轮转向在轮胎非线性区作用效果有限,与直接横摆力矩控制简单叠加的控制效果不一定能达到预期,为此这里设计了可拓协调控制系统。该系统分为上、中、下三层,上层为AFS与DYC协调切换控制层。采用试验法得到前轮临界转角,根据线性二自由度车辆模型反推临界转角下的稳态质心侧偏角,结合车辆实际质心侧偏角及其速度的相平面稳定域将相平面图分区,设计了3种不同协调控制策略;中层是基于指数趋近律设计的AFS与DYC滑模控制器,可得到前轮附加转角和附加横摆力矩;附加横摆力矩由下层控制器根据车辆实时状态进行制动力分配。采用TruckSim、Matlab/Simulink建立联合仿真平台,在极限工况下进行仿真验证可拓协调控制系统。仿真结果得到最优可拓协调策略,该协调控制弥补了AFS/DYC单一控制的缺陷,可保证车辆的操纵稳定性和行驶安全性。

关键词：操纵稳定性主动前轮转向直接横摆力矩相平面前轮临界转角可拓协调控制

基于滑模协调控制的四轮独立电驱动车辆稳定性控制研究

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现代制造工程 2024年第1期 51-57页

作者：张晓林王保华邓召文吴华伟朱远志湖北汽车工业学院汽车工程学院十堰442002 湖北隆中实验室襄阳441000 湖北文理学院襄阳441000 北方工业大学北京100144

针对四轮独立电驱动车辆动力学特性及驱动控制策略复杂等问题,提出了基于力矩分配系数法的驱动协同控制策略,并设计了驱动力矩滑模协调控制器,配合车辆失稳判断模块计算出车辆维持稳定所需的附加横摆力矩,同时利用载荷分配方法设计了驱... 详细信息

针对四轮独立电驱动车辆动力学特性及驱动控制策略复杂等问题,提出了基于力矩分配系数法的驱动协同控制策略,并设计了驱动力矩滑模协调控制器,配合车辆失稳判断模块计算出车辆维持稳定所需的附加横摆力矩,同时利用载荷分配方法设计了驱动力矩最优分配控制器,基于载荷分配方法将驱动力矩分配至4个车轮,以维持车辆稳定行驶。为验证驱动协同控制策略的有效性,基于CarSim软件建立四轮独立电驱动车辆模型,并将提出的驱动协同控制策略和普通滑模控制策略进行仿真对比。结果表明:驱动协同控制策略使横摆角速度偏差降低了25%,质心侧偏角偏差降低了23%,能够满足车辆稳定性控制要求,同时降低了整车驱动力矩分配控制难度。

关键词：滑模协调控制稳定性控制四轮独立电驱动力矩分配控制

面向汽车产业变革的车辆工程专业研究生培养模式探索

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汽车实用技术 2024年第5期49卷 161-164页

作者：高伟邓召文尹长城湖北汽车工业学院汽车工程学院湖北十堰442002 湖北汽车工业学院汽车工程师学院湖北十堰442002

汽车产业的转型升级给车辆工程专业研究生培养提出了新的挑战。文章首先分析了汽车产业现状及其对人才需求分析;其次,对当前车辆工程专业研究生培养存在的问题进行了分析;最后,以湖北汽车工业学院车辆工程专业研究生培养为例,从培养目... 详细信息

汽车产业的转型升级给车辆工程专业研究生培养提出了新的挑战。文章首先分析了汽车产业现状及其对人才需求分析;其次,对当前车辆工程专业研究生培养存在的问题进行了分析;最后,以湖北汽车工业学院车辆工程专业研究生培养为例,从培养目标的凝练、课程体系的优化、校企合作基地建设、导师队伍的打造和管理机制及评价体系的完善等方面,对车辆工程专业研究生培养模式进行了探索与实践,大大提高了我校研究生的培养质量,同时也为工科类专业研究生培养模式改革提供一定的借鉴和参考。

关键词：汽车产业车辆工程专业研究生培养模式

电机效率最优的双电机汽车驱动扭矩分配控制策略

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重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第3期38卷 84-92页

作者：王保华万惠修邓召文吴华伟朱远志湖北汽车工业学院汽车工程学院湖北十堰442002 湖北隆中实验室湖北襄阳441000 湖北文理学院汽车与交通工程学院湖北襄阳441000 北方工业大学机电工程学院北京100144

为提高前后轴分布式双电机电驱动汽车(DDEV)行驶中的经济效能,以某款双电机汽车作为研究对象,以前后电机效率最优为目标,提出了一种驱动扭矩分配策略,针对2电机工作时的协调控制进行研究。在Cruise软件中建立DDEV整车模型,与Simulink软... 详细信息

为提高前后轴分布式双电机电驱动汽车(DDEV)行驶中的经济效能,以某款双电机汽车作为研究对象,以前后电机效率最优为目标,提出了一种驱动扭矩分配策略,针对2电机工作时的协调控制进行研究。在Cruise软件中建立DDEV整车模型,与Simulink软件中搭建的策略模型进行联合仿真,在NEDC和WLTC循环工况下进行仿真测试。仿真结果表明,与前后电机驱动扭矩平分策略相比,使用文中提出的驱动扭矩分配策略的双电机汽车在2种循环工况下的电能消耗分别降低6.7%和4.5%,2电机在高效区间工作的占比分别提升12.4%和47.3%,整车电机在2种循环工况下的平均效率相应提升14.2%和17.8%,验证所提策略对提高车辆经济性能的有效性。

关键词：双电机汽车扭矩分配电机效率经济性能

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永磁同步电机电磁性能仿真及影响因素分析

拖拉机与农用运输车 2024年第1期51卷 38-44页

作者：曹艺凡邓召文高伟郭豪湖北汽车工业学院汽车工程学院湖北十堰442002

为进一步探究永磁同步电机不同结构参数对电磁性能的影响,通过使用Maxwell软件设计永磁同步电机,深入分析了电机槽口宽度、气隙长度以及永磁体宽度等结构参数对永磁同步电机电磁性能的影响。仿真结果表明:增加槽口宽度,电机空载气隙磁... 详细信息

为进一步探究永磁同步电机不同结构参数对电磁性能的影响,通过使用Maxwell软件设计永磁同步电机,深入分析了电机槽口宽度、气隙长度以及永磁体宽度等结构参数对永磁同步电机电磁性能的影响。仿真结果表明:增加槽口宽度,电机空载气隙磁通密度基波幅值呈增加的态势,空载反电动势基波幅值呈减小趋势,齿槽转矩增加较为明显;增加气隙长度,电机气隙磁通密度基波幅值呈逐步减小趋势,空载反电动势呈减小态势,但减小幅值不大,气隙长度在一定范围内使得齿槽转矩先增加后减小;永磁体宽度的增加使得气隙磁通密度幅值、电机空载反电动势基波幅值以及齿槽转矩均呈增大态势。通过对不同电机结构参数对电磁性能的影响分析,可为设计优化永磁同步电机提供指导意义。

关键词：永磁同步电机设计结构参数有限元法电磁性能分析

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半挂汽车列车多轴主动转向控制策略研究

重庆交通大学学报（自然科学版） 2023年第8期42卷 139-146页

作者：邓召文孔昕昕高伟湖北汽车工业学院汽车工程师学院湖北十堰442002 湖北汽车工业学院汽车工程学院湖北十堰442002 南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

针对半挂汽车列车低速机动性和高速稳定性较差的问题,建立三轴半挂汽车列车三自由度线性参考模型,以牵引车与挂车横摆角速度趋近于参考值、质心侧偏角趋近于零为设计目标,采用线性二次型调节器(linear quadratic regulator, LQR),制定... 详细信息

针对半挂汽车列车低速机动性和高速稳定性较差的问题,建立三轴半挂汽车列车三自由度线性参考模型,以牵引车与挂车横摆角速度趋近于参考值、质心侧偏角趋近于零为设计目标,采用线性二次型调节器(linear quadratic regulator, LQR),制定牵引车挂车主动转向控制策略;应用仿真软件,在低速360°圆形工况与高速单移线工况下对LQR主动转向控制车辆进行仿真,并与无控制车辆模型进行对比分析。仿真结果表明,LQR主动转向控制车辆的低速机动性和高速稳定性得到了有效改善,证明所制定的控制策略具有较好的控制效果。

关键词：车辆工程半挂汽车列车线性二次型调节器多轴转向控制低速机动性高速稳定性路径跟踪性

基于LQR的断开式可调尾翼系统高速操纵稳定性研究

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制造业自动化 2023年第4期45卷 151-158页

作者：邓召文易强高伟汽车动力传动与电子控制湖北省重点实验室湖北汽车工业学院汽车工程学院十堰442002 南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

为了提高汽车的高速操纵稳定性能和主动安全性,设计了一种主动空气动力学控制系统--断开式可调尾翼系统。建立了包含断开式可调尾翼系统的线性二自由度整车模型和非线性Carsim模型,由线性二自由度模型设计了以跟踪期望稳态横摆角速度和... 详细信息

为了提高汽车的高速操纵稳定性能和主动安全性,设计了一种主动空气动力学控制系统--断开式可调尾翼系统。建立了包含断开式可调尾翼系统的线性二自由度整车模型和非线性Carsim模型,由线性二自由度模型设计了以跟踪期望稳态横摆角速度和侧向加速度为设计目标的线性二次调节器(LQR)控制器,实现对断开式尾翼系统左右部分攻角的主动控制。通过非线性Carsim模型与Simulink联合仿真对比分析了汽车在中高车速单移线、阶跃工况下的瞬态响应,并对断开式可调尾翼系统的控制效果进行了验证。结果表明,断开式可调尾翼系统提高了高速车辆的横向稳定性和主动安全性,并且随着车辆速度的增加,提升效果明显变好。

关键词：主动安全断开式可调尾翼系统线性二次调节器操纵稳定性

基于主动转向和空气动力学协调控制的车辆稳定性研究

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兰州理工大学学报 2023年第5期49卷 59-66页

作者：高伟余伟邓召文易强湖北汽车工业学院汽车工程学院湖北十堰442002

针对极限工况下轮胎易饱和导致车辆失稳问题,提出基于滑模控制的主动空气动力学控制和主动后轮转向集成控制策略,提高低附着路面上车辆的稳定性.该控制策略由上层控制器和底层控制器组成:上层控制器基于车辆二自由度模型确定期望动力学... 详细信息

针对极限工况下轮胎易饱和导致车辆失稳问题,提出基于滑模控制的主动空气动力学控制和主动后轮转向集成控制策略,提高低附着路面上车辆的稳定性.该控制策略由上层控制器和底层控制器组成:上层控制器基于车辆二自由度模型确定期望动力学响应,并建立协调控制策略;下层控制器分别建立基于前馈-LQR反馈的主动后轮转向和基于滑模控制的主动空气动力学控制策略,并集成实现车辆稳定性协调控制.通过搭建Carsim/Simulink联合仿真环境,选取双移线工况和漂移工况对协调控制策略的有效性进行验证.结果表明,所设计的协调控制系统能够降低轮胎的利用率,并显著提高车辆的稳定性.

关键词：车辆稳定性主动后轮转向主动空气动力学控制滑模控制

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四轮转向汽车闭环LQR控制仿真研究

机械设计与制造 2022年第1期371卷 20-25页

作者：邓召文易强高伟余伟汽车动力传动与电子控制湖北省重点实验室湖北汽车工业学院湖北十堰442002

为了提高四轮转向(4WS)汽车的操纵稳定性和主动安全性,建立汽车二自由度四轮转向模型和系统状态方程,应用LQR最优控制理论建立了以横摆角速度和质心侧偏角为优化目标的四轮转向线性控制二次型最优控制模型,并基于路径跟踪策略建立预瞄... 详细信息

为了提高四轮转向(4WS)汽车的操纵稳定性和主动安全性,建立汽车二自由度四轮转向模型和系统状态方程,应用LQR最优控制理论建立了以横摆角速度和质心侧偏角为优化目标的四轮转向线性控制二次型最优控制模型,并基于路径跟踪策略建立预瞄驾驶员方向控制模型。基于"人-车-路"闭环控制系统,在Matlab/Simulink、CarSim联合仿真环境下对普通前轮转向、前后轮转角比例控制、LQR控制的控制效果进行验证。结果表明:LQR控制器能够很好地改善汽车质心侧偏角和横摆角速度的动态响应特性,高速控制效果最佳,基于LQR控制的4WS汽车具有更好的道路循迹能力、高速稳定性和主动安全性。

关键词：四轮转向 LQR控制驾驶员模型闭环系统操纵稳定性路径跟踪