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机械工程学报 2017年第22期53卷 143-151页

作者：陈平许男白帆郭孔辉吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022 上汽通用五菱汽车股份有限公司柳州545007

对接路面轮胎瞬态侧偏特性对于车辆方向稳定性至关重要。通过仿真与试验的手段研究对接路面轮胎瞬态侧偏特性及其机理。建立用于对接路面轮胎瞬态侧偏特性仿真的轮胎模型,通过考虑胎体复杂弹性变形,并将印迹区域内胎面单元离散处理,得... 详细信息

对接路面轮胎瞬态侧偏特性对于车辆方向稳定性至关重要。通过仿真与试验的手段研究对接路面轮胎瞬态侧偏特性及其机理。建立用于对接路面轮胎瞬态侧偏特性仿真的轮胎模型,通过考虑胎体复杂弹性变形,并将印迹区域内胎面单元离散处理,得到轮胎滚动过程中胎面单元的变形特性,推导出基于胎面变形的轮胎力和力矩的一般表达式。利用高-低附对接路面台架试验数据对模型进行了验证。通过仿真研究对接路面轮胎瞬态侧向力和回正力矩特性,深入分析对接路面轮胎瞬态侧偏力学特性机理以及轮胎胎体弹性、轮胎侧偏角和摩擦因数阶跃幅值对这一特性的影响。分析结果表明,胎体侧向平移刚度对侧向力松弛特性影响很显著。胎体平移刚度越大,侧向力松弛长度越短。研究工作有助于对接路面工况轮胎瞬态特性半经验建模以及车辆在对接路面上的方向稳定性分析和相关控制策略开发。

关键词：轮胎特性瞬态侧偏对接路面轮胎建模

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对接路面车辆防抱死系统控制策略仿真研究

对接路面车辆防抱死系统控制策略仿真研究

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作者：戴思阳长安大学

学位级别：硕士

制动防抱死系统(Anti-lock Braking System简称ABS系统)主要是为避免车辆在制动过程中出现的因为车轮抱死而引发的车辆跑偏、后轮侧滑以及失去转向控制能力等一系列危险状况而专门设计的主动安全装置,其不仅改善了车辆制动过程中的方向... 详细信息

制动防抱死系统(Anti-lock Braking System简称ABS系统)主要是为避免车辆在制动过程中出现的因为车轮抱死而引发的车辆跑偏、后轮侧滑以及失去转向控制能力等一系列危险状况而专门设计的主动安全装置,其不仅改善了车辆制动过程中的方向控制能力、车辆遇到前方障碍躲避的操纵性、转弯制动时的轨迹保持特性,并在车辆制动距离的缩短方面具有明显的效果。ABS系统对避免道路交通事故、保障交通安全起到至关重要的作用,具有经济和社会双重效益。论文首先通过数学建模建立了车辆动力学模型、滑移率模型、制动系统模型、轮胎模型、PID控制器、模糊PID控制器等主要模型,然后建立了基于二轮车辆无ABS系统仿真模型、有PID控制器仿真模型以及有模糊PID控制器仿真模型,接着分别在高附着系数路面、低附着系数路面和对接路面上进行仿真试验。将三种不同车辆系统的制动时间、制动距离以及车轮是否抱死等性能参数进行对比分析,结果表明无ABS系统的车辆无论在哪种路况下制动,车轮均很快抱死,且制动时间最长,制动距离最大;有PID控制器的车辆可以使车轮滑移率在较短的时间内稳定在最佳滑移率处,避免了车轮抱死,制动距离与制动时间相比无ABS车辆都有明显改善;有模糊PID控制器的车辆则通过车轮滑移率与最佳滑移率之间的误差以及误差变化率在车辆制动过程中不断调整PID参数,从而使得车辆相比前两种车辆系统在任何路况下都具有更佳的制动性能。

关键词：制动防抱死系统 PID 模糊PID 对接路面二轮车辆模型

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基于车车协同的汽车主动避撞控制研究

基于车车协同的汽车主动避撞控制研究

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作者：项楚勇南京航空航天大学

学位级别：硕士

交通拥堵和交通安全问题是两大交通领域的难题,智能交通对于提高交通安全水平和缓解交通拥堵具有重要影响。随着无线通信技术的快速发展,车车协同技术已成为智能交通技术研究的热点。主动避撞系统作为汽车先进安全技术的重要内容,提高... 详细信息

交通拥堵和交通安全问题是两大交通领域的难题,智能交通对于提高交通安全水平和缓解交通拥堵具有重要影响。随着无线通信技术的快速发展,车车协同技术已成为智能交通技术研究的热点。主动避撞系统作为汽车先进安全技术的重要内容,提高了行车安全性,促进了智能交通发展。因此,展开对车车协同技术和主动避撞技术相结合的避撞控制系统的研究具有重要意义,本文主要研究基于车车协同的对接路面和单一高附着路面的主动避撞系统。本文首先建立了整车动力学模型,包括整车非线性七自由度模型、轮胎模型、车辆线性二自由度模型以及逆动力学模型,基于扩展卡尔曼滤波(EKF)对路面附着系数进行估计,然后建立了传统制动安全距离模型,仿真验证了该模型应用在对接路面的避撞不仅无法保障车辆安全性,而且降低道路利用率。根据车辆换道边界条件进行了换道轨迹规划,结合轨迹的舒适性和换道效率评价指标,建立了归一化评价函数来选择最优换道轨迹,结合前后两车碰撞临界条件,建立了换道安全距离模型,对车辆在单一路面双车道的换道冲突进行了分析。针对对接路面避撞场景,首先基于对接路面建立了动态纵向安全距离模型,分别验证了保守和冒险模式下安全距离模型的有效性。然后,在动态安全距离模型基础上建立对接路面纵向避撞控制策略,设计了基于PID纵向下层控制器,包括分段式纵向控制器和基于滑移率目标纵向控制器,并在不同路面上对防抱死系统(ABS)的控制效果进行了仿真验证。最后基于CarSim和MATLAB/Simulink联合仿真平台,验证了基于车车协同的对接路面避撞系统的有效性。仿真实验结果表明:对比基于制动安全距模型的控制策略,在路面附着系数变化的对接路面上,基于车车协同纵向避撞控制系统不仅提高了车辆安全性,而且增加了道路利用率。针对单一高附着路面避撞场景,首先分析了制动与转向避撞临界状态,结合车辆制动减速度和最优换道轨迹,确定车辆制动和转向临界避撞安全距离。然后为确定车辆危险工况,设计了两种评估方法,即基于模糊推理的危险评估模型和基于碰撞时间倒数(TTC)的危险区域评定,在此基础上提出了一种基于车车协同主动避撞控制策略,基于预瞄与跟随理论设计了转向控制器,并对其路径跟踪控制效果进行了仿真验证。建立了车车协同换道模型,并规划车车协同最优换道轨迹。最后搭建CarSim、PreScan和MATLAB/Simulink联合仿真平台,验证了基于车车协同主动避撞系统在单一高附着路面避撞的有效性。仿真实验结果表明:对比基于TTC单一全制动的控制策略,集成制动和转向的主动避撞系统提高了车辆安全性和驾驶员舒适性。搭建系统硬件在环实时仿真平台,仿真验证了车车协同换道避撞控制的有效性,实时仿真实验结果表明:车辆在协同换道控制中保证了车辆行驶的安全性和稳定性。

关键词：对接路面动态安全距离模型控制策略危险评估车车协同

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PID在汽车防抱死系统中的仿真应用

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交通节能与环保 2016年第1期12卷 37-43页

作者：郭忠庆史本伟乔睿长安大学汽车学院陕西西安710064 交通运输部公路科学研究院北京100088

本文通过数学建模建立了车辆动力学模型、滑移率模型、制动系统模型、轮胎模型、PID控制器等主要模型,然后建立了基于二轮车辆无ABS系统仿真模型、有PID控制器仿真模型,接着分别在高附着系数路面、低附着系数路面和对接路面上进行仿真... 详细信息

本文通过数学建模建立了车辆动力学模型、滑移率模型、制动系统模型、轮胎模型、PID控制器等主要模型,然后建立了基于二轮车辆无ABS系统仿真模型、有PID控制器仿真模型,接着分别在高附着系数路面、低附着系数路面和对接路面上进行仿真试验。将三种不同车辆系统的制动时间、制动距离以及车轮是否抱死等性能参数进行对比分析,结果表明无ABS系统的车辆无论在哪种路况下制动,车轮均很快抱死,且制动时间最长,制动距离最大;有PID控制器的车辆可以使车轮滑移率在较短的时间内稳定在最佳滑移率处,避免了车轮抱死,制动距离与制动时间相比无ABS车辆都有明显改善。

关键词：制动防抱死系统 PID 对接路面二轮车辆模型

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带输入估计变维滤波在确定汽车车速中的应用

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西南民族大学学报（自然科学版） 2010年第1期36卷 131-134页

作者：丁维福北方民族大学信息与计算科学学院宁夏银川750021

构建了机动车辆运动状态动力模型.在模型中,输入项用来描述汽车行驶加速度,针对汽车行驶环境为对接路面的情形,提出了采用带输入估计变维滤波估计车辆行驶速度的方法.给出了汽车机动运行开始时刻估计值,有效地提高了估计精度,适用于复... 详细信息

构建了机动车辆运动状态动力模型.在模型中,输入项用来描述汽车行驶加速度,针对汽车行驶环境为对接路面的情形,提出了采用带输入估计变维滤波估计车辆行驶速度的方法.给出了汽车机动运行开始时刻估计值,有效地提高了估计精度,适用于复杂路面上的车辆行驶速度的估计.

关键词：带输入估计变维滤波汽车车速对接路面车身速度状态估计

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