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四轮转向半挂汽车列车直接横摆力矩的模糊控制

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机械与电子 2012年第1期30卷 30-33页

作者：方沂刘春辉李小鹏天津职业技术师范大学汽车与交通学院天津300222

引入Gim轮胎模型建立了四轮转向半挂汽车列车的非线性动力学模型.提出了四轮转向直接横摆力矩的集成控制方案,以零侧偏角为控制目标确定了半挂汽车列车牵引车后轮转角,以牵引车横摆角速度为控制变量,基于模糊控制技术设计了直接横摆力... 详细信息

引入Gim轮胎模型建立了四轮转向半挂汽车列车的非线性动力学模型.提出了四轮转向直接横摆力矩的集成控制方案,以零侧偏角为控制目标确定了半挂汽车列车牵引车后轮转角,以牵引车横摆角速度为控制变量,基于模糊控制技术设计了直接横摆力矩模糊控制器.借助Matlab/Simulink,对该控制器的有效性进行了验证.仿真结果表明,高速大转向时,四轮转向直接横摆力矩集成控制器能得到较好的输出响应,显著提高了半挂汽车列车的操纵稳定性,使驾驶员能够对半挂汽车列车进行正常操纵.

关键词：直接横摆力矩四轮转向模糊控制 Gim轮胎模型

四轮转向车辆直接横摆力矩的模糊PID控制研究

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机械与电子 2010年第11期28卷 45-47页

作者：刘春辉孟亚东张伯俊付燕荣天津职业技术师范大学汽车与交通学院天津300222

引入轮胎魔术公式,建立了四轮转向车辆的三自由度非线性动力学模型。将四轮转向与直接横摆力矩相结合,以车辆横摆角速度为控制变量,设计了模糊PID控制器。利用Matlab/Simulink工具,将此控制器应用于非线性四轮转向车辆动力学模型进行了... 详细信息

引入轮胎魔术公式,建立了四轮转向车辆的三自由度非线性动力学模型。将四轮转向与直接横摆力矩相结合,以车辆横摆角速度为控制变量,设计了模糊PID控制器。利用Matlab/Simulink工具,将此控制器应用于非线性四轮转向车辆动力学模型进行了仿真。

关键词：四轮转向直接横摆力矩操纵稳定性模糊PID控制

基于后轮转向与制动协同的车辆操控性可调控制方法研究

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汽车技术 2024年第4期 57-62页

作者：赵永强关懿航何朕苗为为禹真中国第一汽车集团有限公司长春130013 哈尔滨工业大学哈尔滨150000

为解决后轮转向与制动协同的车辆操控性控制面临的转向不足、控制效果难以标定、控制器设计复杂难于工程应用等问题,提出一种后轮转向和制动的作用强度均可自由调节的控制方法,应用非线性模型设计与前馈/反馈结构,根据设计参数调节控制... 详细信息

为解决后轮转向与制动协同的车辆操控性控制面临的转向不足、控制效果难以标定、控制器设计复杂难于工程应用等问题,提出一种后轮转向和制动的作用强度均可自由调节的控制方法,应用非线性模型设计与前馈/反馈结构,根据设计参数调节控制强度,达到按照期望程度降低车辆质心侧偏角、加快横摆响应速度的效果,并兼顾不足转向度、燃油经济性等指标。此外,该方法提供了基于可调参数进行车辆操控性调校的方法,具有精度高、运算量小、无需质心侧偏角估计及便于标定等优点。

关键词：操控性后轮转向直接横摆力矩

AFS/DYC协调控制下汽车侧风稳定性研究

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重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第7期38卷 78-85页

作者：朱志林汪怡平袁晓红李文杰武汉理工大学汽车工程学院武汉430070

针对高速汽车在侧风环境下的气动稳定性问题,基于车辆空气动力学与车辆动力学构建了动态双向耦合模型,通过采用相平面法确定主动前轮转向(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC)的工作时机,实现汽车AFS和DYC的协调控制,以改善汽车的操纵稳定性。... 详细信息

针对高速汽车在侧风环境下的气动稳定性问题,基于车辆空气动力学与车辆动力学构建了动态双向耦合模型,通过采用相平面法确定主动前轮转向(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC)的工作时机,实现汽车AFS和DYC的协调控制,以改善汽车的操纵稳定性。研究结果表明:在侧风的作用下,有、无协调控制的车辆最大侧向位移分别为0.23 m和1.24 m,最大偏航角分别为1.92°和2.89°;最大侧向位移减小了81.5%,最大偏航角减小了33.5%,汽车的侧风稳定性得到明显改善。

关键词：动态双向耦合侧风稳定性协调控制主动前轮转向直接横摆力矩

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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

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基于滑模理论的高速车辆侧风稳定性控制研究

汽车工程 2022年第1期44卷 123-130页

作者：梁宝钰汪怡平刘珣张倩文熊建波胡兴军王靖宇武汉理工大学汽车工程学院武汉430070 武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 吉林大学汽车工程学院长春130025

针对高速车辆侧风稳定性问题,搭建了汽车多体动力学(multi-body dynamics,MBD)和计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)双向耦合平台,并基于该平台设计了一种侧风稳定性控制系统。该系统的上层控制器基于滑模理论计算出侧风... 详细信息

针对高速车辆侧风稳定性问题,搭建了汽车多体动力学(multi-body dynamics,MBD)和计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)双向耦合平台,并基于该平台设计了一种侧风稳定性控制系统。该系统的上层控制器基于滑模理论计算出侧风干扰下的高速车辆为维持稳定所需的附加横摆力矩,下层控制器将上层控制器输出的横摆力矩分配到各个车轮,从而完成车辆的抗侧风干扰控制。分析了未受控制车辆与直接横摆力矩控制(direct yaw-moment control,DYC)车辆在阶跃侧风下的运动特性和气动特性。研究结果表明,在阶跃侧风中,未受控制车辆的最大横摆角为5.7°,最大侧向位移为4.0 m,而施加DYC后,车辆横摆角基本为0,最大侧向位移为0.41 m,较好地维持了直线行驶状态。表明在此侧风稳定性控制系统下,高速车辆的抗侧风干扰能力得到有效提升。

关键词：侧风稳定性动态双向耦合滑模理论直接横摆力矩

基于鲁棒最优滑模的非充气轮胎驱动车辆稳定性控制

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北京航空航天大学学报 2023年

作者：李田赵又群徐涛沈亚伟林棻南京航空航天大学能源与动力学院

机械弹性电动轮是一种新式非充气轮胎，具有防爆、防胎刺等优点，文章中基于匹配该电动轮的分布式汽车，提出了一种鲁棒最优滑模(ROSM)控制策略，以便提高车辆转向时的横摆稳定性。首先，针对线性二自由度模型，为实现最优控制采用线性... 详细信息

机械弹性电动轮是一种新式非充气轮胎，具有防爆、防胎刺等优点，文章中基于匹配该电动轮的分布式汽车，提出了一种鲁棒最优滑模(ROSM)控制策略，以便提高车辆转向时的横摆稳定性。首先，针对线性二自由度模型，为实现最优控制采用线性二自由度调节器(LQR)，输出初始的附加横摆力矩；其次，考虑到实际行驶中车辆状态是复杂的非线性系统，建立包含不确定参数的车辆动力学模型，并在初始最优控制量的基础上设计一种鲁棒积分滑模控制器，该控制器对不确定参数与外部干扰具有良好的鲁棒性，且仍能实现最优控制；最后通过MATLAB/Simulink和Carsim联合仿真，对控制方法进行仿真验证，结果表明：双移线工况中，ROSM控制下横摆角速度的平均绝对误差值(MAE)、均方根误差值(RMSE)与LQR控制相比分别下降了63.83%、65.33%；蛇形工况中，其分别降低了58.38%、60.02%。

关键词：非充气轮胎直接横摆力矩 LQR 鲁棒最优控制滑模控制

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双电机独立驱动方程式赛车横摆力矩控制策略

合肥工业大学学报（自然科学版） 2022年第12期45卷 1585-1591,1600页

作者：林巨广徐群龙胡陈林范诚合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009

为提高电动方程式赛车的操纵稳定性,文章提出一种后置双电机独立驱动方程式赛车直接横摆力矩双层控制策略。上层为直接横摆力矩控制器,分别设计基于横摆角速度的模糊控制器、基于质心侧偏角的模糊控制器和联合模糊控制器;下层为驱动力... 详细信息

为提高电动方程式赛车的操纵稳定性,文章提出一种后置双电机独立驱动方程式赛车直接横摆力矩双层控制策略。上层为直接横摆力矩控制器,分别设计基于横摆角速度的模糊控制器、基于质心侧偏角的模糊控制器和联合模糊控制器;下层为驱动力分配控制器,依据电机特性平均分配直接横摆力矩。基于CarSim与Simulink仿真环境,选取双移线工况进行联合仿真验证控制策略的效果;设计硬件在环试验平台,验证直接横摆力矩控制策略。试验结果表明:横摆力矩控制策略能有效保障车辆的操纵稳定性;低速时,可以实现助力转向;高速时,质心侧偏角控制在2.5°以内,实现稳定性控制。

关键词：直接横摆力矩模糊控制横摆角速度质心侧偏角车身稳定性硬件在环

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智能汽车路径跟踪与横摆力矩协同模糊控制

计算机应用 2023年第S2期43卷 250-255页

作者：廖剑涛韩增文陈金建李斌王洪波广东省机场管理集团有限公司广州510000 哈工大机器人(中山)无人装备与人工智能研究院广东中山528400

针对智能汽车提出一种基于二型模糊方法的路径跟踪与直接横摆力矩协同控制算法。首先,引入二型模糊模型,用于描述智能车辆系统的非线性横向动力学特性,以提高控制算法的精确性和适应性。其次,为了提高车辆的稳定性,设计一种主动转向和... 详细信息

针对智能汽车提出一种基于二型模糊方法的路径跟踪与直接横摆力矩协同控制算法。首先,引入二型模糊模型,用于描述智能车辆系统的非线性横向动力学特性,以提高控制算法的精确性和适应性。其次,为了提高车辆的稳定性,设计一种主动转向和直接横摆力矩控制集成的分层控制系统。这两种控制方式相互协同作用,使智能汽车能更好地适应复杂路况和变化的驾驶需求。最后,基于硬件在环实验对所设计的控制系统进行了验证。实验结果表明,提出的智能汽车路径跟踪与直接横摆力矩协同控制算法可以有效地对车辆轨迹进行跟踪,同时能提高车辆的操纵稳定性,为智能汽车的安全和稳定性能提供了重要的支持和指导。

关键词：智能汽车路径跟踪二型模糊方法直接横摆力矩协同控制