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新能源汽车横摆角速度无静差跟踪鲁棒控制
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作者 宋小艳 刘菲菲 +1 位作者 李彦超 刘伟东 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第4期163-168,共6页
由于新能源汽车行驶过程易受到车辆行驶状态的影响,当状态发生较大变化时,如果未能及时适应,就可能导致横摆角速度跟踪不准确,影响车辆行驶稳定性、增加交通事故风险的问题。因此,提出新能源汽车横摆角速度无静差跟踪鲁棒控制,首先通过... 由于新能源汽车行驶过程易受到车辆行驶状态的影响,当状态发生较大变化时,如果未能及时适应,就可能导致横摆角速度跟踪不准确,影响车辆行驶稳定性、增加交通事故风险的问题。因此,提出新能源汽车横摆角速度无静差跟踪鲁棒控制,首先通过单预瞄点规划汽车的虚拟轨迹,然后计算汽车质心以无偏差方式沿规划轨迹稳定行驶时的理想横摆角速度并加以优化,最后引入内膜原理构建内环为镇定补偿器、外环为内模伺服补偿器进行新能源汽车横摆角速度无静差跟踪鲁棒控制,以更好地适应车辆行驶状态的变化,并基于控制条件,采用极点配置和待定系数法求解系统控制量,实现横摆角速度无静差跟踪鲁棒控制。实验结果表明,所提方法能够有效跟踪理想轨迹和理想横摆角速度、降低侧向位移和航向角误差,且在行驶状态发生连续变化下,横摆角速度结果与理想结果接近,具有较好的鲁棒性,能及时适应行驶状态的变化。 展开更多
关键词 新能源汽车 横摆速度 无静差跟踪 鲁棒控制 内模原理
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基于车载角速度传感器的汽车横摆角速度失稳控制
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作者 刘欢 刘玄 +1 位作者 李鹏 范晨晖 《现代制造工程》 北大核心 2025年第2期54-60,共7页
为保证汽车平稳运行,提出了基于车载角速度传感器的汽车横摆角速度失稳控制方法。首先,利用车载角速度传感器获取汽车的横摆角速度数据,并由此建立观测信号描述与解析方程;然后,在横摆动力学理论下,设定汽车横摆角速度失稳判断指标,对... 为保证汽车平稳运行,提出了基于车载角速度传感器的汽车横摆角速度失稳控制方法。首先,利用车载角速度传感器获取汽车的横摆角速度数据,并由此建立观测信号描述与解析方程;然后,在横摆动力学理论下,设定汽车横摆角速度失稳判断指标,对比汽车横摆角速度的实际值与理想值,通过模糊规则将汽车横摆角速度的实际值与理想值的差值转化为模糊变量,并利用模糊集合对判断指标进行融合;最后,根据融合结果确定汽车横摆角速度的控制力矩,实现汽车横摆角速度失稳控制。结果表明:以蛇形工况为测试案例,使用所研究方法控制后的汽车横摆角速度小于15 rad/s,未超出极限数值,可以保证汽车车轮在同一标准下变化,有效控制横摆角速度的稳定,保证汽车平稳运行。 展开更多
关键词 车载角速度传感器 汽车横摆速度 汽车失稳 控制方法
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基于自适应Kalman滤波的汽车横摆角速度软测量算法 被引量:15
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作者 高越 高振海 李向瑜 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2005年第1期24-27,共4页
利用参数软测量技术,提出了基于自适应Kalman滤波和汽车两自由度动力学模型的横摆角 速度软测量算法.该算法实现了横摆角速度的线性最小均方误差估计,且可对汽车行驶过程中的系 统噪声和观测噪声统计特性进行在线估计.仿真与场地试验结... 利用参数软测量技术,提出了基于自适应Kalman滤波和汽车两自由度动力学模型的横摆角 速度软测量算法.该算法实现了横摆角速度的线性最小均方误差估计,且可对汽车行驶过程中的系 统噪声和观测噪声统计特性进行在线估计.仿真与场地试验结果对比验证了该算法的有效性,同时 软测量技术的采用也为汽车状态参数测量提供了一条可行的、准确且低成本的研究思路. 展开更多
关键词 汽车 横摆速度 软测量 自适应滤波 状态估计
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稳态工况下横摆角速度与侧倾角的关系分析 被引量:6
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作者 黄晨 陈龙 +2 位作者 江浩斌 袁朝春 夏天 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期34-39,共6页
在分别建立转向、悬架和轮胎数学模型的基础上,理论推导出横摆角速度与侧倾角的相互关系,分析了角阶跃输入下路面附着系数和车速对转向的影响,刻画了不同车速和前轮转角下横摆角速度与侧倾角的变化过程,通过分析总结出两者之间的稳态值... 在分别建立转向、悬架和轮胎数学模型的基础上,理论推导出横摆角速度与侧倾角的相互关系,分析了角阶跃输入下路面附着系数和车速对转向的影响,刻画了不同车速和前轮转角下横摆角速度与侧倾角的变化过程,通过分析总结出两者之间的稳态值变化规律。仿真和试验结果表明,试验与仿真的结果相吻合,验证了仿真的正确性,为侧向和垂向动力学的集成控制研究提供了理论参考。 展开更多
关键词 车辆 角阶跃输入 横摆速度 侧倾角
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横摆角速度反馈汽车转向控制的理论研究 被引量:21
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作者 郭孔辉 轧浩 宗昌富 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2000年第1期61-64,共4页
从理论上研究了具有横摆角速度反馈特性的汽车转向控制系统 ,对横摆角速度反馈控制、定增益形式横摆角速度反馈控制进行了系统研究和综合比较 ,横摆角速度反馈不但使横摆角速度响应的带宽增大 ,而且同时使横摆角速度阻尼增大 ,并减小车... 从理论上研究了具有横摆角速度反馈特性的汽车转向控制系统 ,对横摆角速度反馈控制、定增益形式横摆角速度反馈控制进行了系统研究和综合比较 ,横摆角速度反馈不但使横摆角速度响应的带宽增大 ,而且同时使横摆角速度阻尼增大 ,并减小车辆重心侧偏角的稳态增益和侧向加速度超调量 ,使得转向运动更加平稳、方向性得到一定程度的改善。另外 ,研究表明两种前轮转向控制方法对高速工况下的车辆和过度转向车辆的作用非常明显 。 展开更多
关键词 横摆速度 反馈 定增益 汽车 转向控制
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四轮线控转向横摆角速度反馈控制策略研究 被引量:9
6
作者 施国标 于蕾艳 林逸 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期506-508,共3页
为了改善传统四轮转向系统的不足,研究了四轮线控转向系统的横摆角速度反馈控制策略。后轮进行横摆角速度反馈使稳态质心侧偏角极小,并且将车辆横摆和侧偏运动解耦;前轮进行横摆角速度反馈,通过调整反馈系数来预定横摆运动的时间常数,... 为了改善传统四轮转向系统的不足,研究了四轮线控转向系统的横摆角速度反馈控制策略。后轮进行横摆角速度反馈使稳态质心侧偏角极小,并且将车辆横摆和侧偏运动解耦;前轮进行横摆角速度反馈,通过调整反馈系数来预定横摆运动的时间常数,增加转向增益,改善横摆角速度的响应特性。阶跃响应和频率响应等的仿真结果表明,提出的四轮横摆角速度反馈控制策略改善了传统四轮转向的不足转向趋势,缩短了反应时间,提高了驾驶员精确控制车辆的能力,从而提高了操纵稳定性。 展开更多
关键词 四轮线控转向 横摆速度反馈 解耦 转向增益
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双线法与横摆角速度法联合的车辆稳定性判据 被引量:9
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作者 余卓平 冷搏 +1 位作者 熊璐 冯源 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1841-1849,共9页
车辆稳定性判据决定了车辆稳定性控制系统的介入与退出时机,是车辆稳定性控制的基础.设计了一种基于相平面法的车辆稳定性判据,在传统双线法确定的稳定区域中引入横摆角速度法确定的稳定区域,设计联合车辆稳定性判据,协调对质心侧偏角... 车辆稳定性判据决定了车辆稳定性控制系统的介入与退出时机,是车辆稳定性控制的基础.设计了一种基于相平面法的车辆稳定性判据,在传统双线法确定的稳定区域中引入横摆角速度法确定的稳定区域,设计联合车辆稳定性判据,协调对质心侧偏角和横摆角速度的控制,并获取稳定性判据的相应阈值变化的数据库,用于在控制过程中查表获得车辆的稳定区域边界.利用质心侧偏角和横摆角速度偏离函数表征控制变量偏离参考值的程度和车辆状态相对稳定区域边界的位置.极限工况下,当车辆状态超出稳定区域边界时,车辆稳定性控制应迅速介入,控制车辆状态回到稳定区域. 展开更多
关键词 稳定性判据 质心侧偏角 横摆速度 相平面法 稳定性控制
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基于横摆角速度增益的动态转向系统可变传动比 被引量:11
8
作者 廖林清 王伟 屈翔 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 2011年第4期1-5,共5页
以汽车动力学模型为基础,提出了一种保证汽车转向横摆角速度增益不变,以车速和前轮转角来确定车辆动态转向系统理想传动比的方法,并进行了实例计算和分析。结果表明,利用该方法确定的理想传动比保证了汽车转向增益不变,减轻了驾驶员的... 以汽车动力学模型为基础,提出了一种保证汽车转向横摆角速度增益不变,以车速和前轮转角来确定车辆动态转向系统理想传动比的方法,并进行了实例计算和分析。结果表明,利用该方法确定的理想传动比保证了汽车转向增益不变,减轻了驾驶员的负担。 展开更多
关键词 动态转向系统 转向传动比 横摆速度 增益
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基于GPS的汽车横摆角速度和侧偏角工程测试方法 被引量:3
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作者 张小龙 吴敏 +1 位作者 宋健 马德贵 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期27-31,共5页
面向汽车动力学控制系统产业化开发中的冬季试验和夏季试验,基于GPS技术设计了汽车横摆角速度和侧偏角工程测试系统和测试精度验证系统,并给出了具体的数据处理方法。阐述了两套系统的硬件设计、试验方法,并根据同步采集的试验数据对比... 面向汽车动力学控制系统产业化开发中的冬季试验和夏季试验,基于GPS技术设计了汽车横摆角速度和侧偏角工程测试系统和测试精度验证系统,并给出了具体的数据处理方法。阐述了两套系统的硬件设计、试验方法,并根据同步采集的试验数据对比分析了车身方位角、横摆角速度和侧偏角的测量精度。结果表明:测试系统定位能力较差,但横摆角速度和侧偏角测量精度与验证系统接近,满足汽车性能道路试验的要求。 展开更多
关键词 汽车 道路试验系统 横摆速度 侧偏角 GPS
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基于横摆角速度变门限值的车辆稳定性控制策略及实车场地试验 被引量:6
10
作者 王金湘 陈南 皮大伟 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期222-226,共5页
进行了基于横摆角速度变逻辑门限值的车辆稳定性控制策略研究,分析该策略的Matlab/Simulink仿真结果,开发了基于DSP的车辆稳定性控制器ECU,实现该控制策略。实车场地试验表明,基于该控制策略的控制器实用且有效,能够大大提高汽车在极限... 进行了基于横摆角速度变逻辑门限值的车辆稳定性控制策略研究,分析该策略的Matlab/Simulink仿真结果,开发了基于DSP的车辆稳定性控制器ECU,实现该控制策略。实车场地试验表明,基于该控制策略的控制器实用且有效,能够大大提高汽车在极限状态下曲线行驶的车辆稳定性。 展开更多
关键词 车辆稳定性 控制策略 横摆速度 场地试验
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车辆横摆角速度跟踪控制方法 被引量:3
11
作者 李剑峰 高利 靳宇伟 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期186-188,共3页
为改善车辆操纵稳定性,用二自由度车辆动力学状态方程建立了车辆横摆角速度跟踪控制模型。用横摆角速度与其期望值的差值确立了性能指标并求出了反馈控制增益,用该模型计算了车辆在急速转向操纵时的侧向加速度、横摆角速度以及车辆质心... 为改善车辆操纵稳定性,用二自由度车辆动力学状态方程建立了车辆横摆角速度跟踪控制模型。用横摆角速度与其期望值的差值确立了性能指标并求出了反馈控制增益,用该模型计算了车辆在急速转向操纵时的侧向加速度、横摆角速度以及车辆质心的侧偏角响应,计算结果表明了方法的有效性。 展开更多
关键词 车辆 动力学模型 横摆速度 侧向响应 跟踪控制
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四轮转向车辆横摆角速度反馈与神经网络自适应混合控制的研究 被引量:11
12
作者 宋宇 陈无畏 陈黎卿 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期66-71,共6页
采用ADAMS/Car软件建立了四轮转向车辆虚拟样机模型,设计了一种车辆横摆角速度反馈与神经网络自适应的混合控制系统,有效解决了轮胎大侧偏角下的非线性问题,使神经网络权系数的在线修正速度快,难度低,赋予系统自适应能力。理论分析和仿... 采用ADAMS/Car软件建立了四轮转向车辆虚拟样机模型,设计了一种车辆横摆角速度反馈与神经网络自适应的混合控制系统,有效解决了轮胎大侧偏角下的非线性问题,使神经网络权系数的在线修正速度快,难度低,赋予系统自适应能力。理论分析和仿真结果表明,所构建的四轮转向车辆混合控制系统是可行的,所采用的ADAMS与MATLAB联合仿真方法是有效的。 展开更多
关键词 四轮转向 横摆速度反馈 神经网络自适应控制 混合控制
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基于主动前轮转向横摆角速度反馈控制的研究 被引量:5
13
作者 张红党 商高高 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第4期203-205,共3页
在主动前轮转向系统中引入横摆角速度反馈传感器,建立了主动前轮转向系统数学模型和横摆角速度反馈控制模型,使用PID控制器实现横摆角速度反馈控制;系统通过产生附加的前轮转角,对前轮转角进行修正,使车辆转向行驶时的横摆角速度和侧偏... 在主动前轮转向系统中引入横摆角速度反馈传感器,建立了主动前轮转向系统数学模型和横摆角速度反馈控制模型,使用PID控制器实现横摆角速度反馈控制;系统通过产生附加的前轮转角,对前轮转角进行修正,使车辆转向行驶时的横摆角速度和侧偏角很好地跟踪参考模型;并在系统阶跃和正弦输入下分别进行仿真分析,结果表明,在主动前轮转向系统中引入横摆角速度反馈控制可以显著改善车辆横摆角速度的瞬态响应,从而提高了车辆的转向稳定性。 展开更多
关键词 主动前轮转向 横摆速度 反馈控制 仿真
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考虑侧倾影响的汽车横摆角速度与质心侧偏角滤波估计 被引量:2
14
作者 陈学文 周越 张进国 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2017年第11期40-43,共4页
为准确识别汽车前方弯道路段曲率信息,考虑侧倾运动的实际影响,建立了汽车质心运动、横摆运动及侧倾运动具有非线性特征的3自由度车辆操纵稳定性模型,设计了汽车质心侧偏角与横摆角速度扩展卡尔曼滤波估计器,实现了巡航车辆运动特征的... 为准确识别汽车前方弯道路段曲率信息,考虑侧倾运动的实际影响,建立了汽车质心运动、横摆运动及侧倾运动具有非线性特征的3自由度车辆操纵稳定性模型,设计了汽车质心侧偏角与横摆角速度扩展卡尔曼滤波估计器,实现了巡航车辆运动特征的在线实时估计。采用双移线输入,通过Car Sim与Matlab/Simulink的联合仿真进行验证,结果表明,即使在大噪声条件下,所设计的扩展卡尔曼滤波估计器也能较好地实现车辆横摆角速度与质心侧偏角的准确估计。 展开更多
关键词 汽车巡航系统 扩展卡尔曼滤波器 横摆速度 质心侧偏角 仿真
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采用横摆角速度和路面附着系数联合控制的ESP研究 被引量:1
15
作者 郑利民 王冬梅 郝亮 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2012年第7期30-32,88,共4页
以理想二自由度汽车模型为基础,运用PID控制法构建以路面附着系数为前馈控制变量、以横摆角速度偏差为反馈控制变量的汽车电子稳定性联合控制系统;选用ADAMS和MATLAB软件进行道路虚拟仿真,结果表明,汽车电子稳定性联合控制系统能够使汽... 以理想二自由度汽车模型为基础,运用PID控制法构建以路面附着系数为前馈控制变量、以横摆角速度偏差为反馈控制变量的汽车电子稳定性联合控制系统;选用ADAMS和MATLAB软件进行道路虚拟仿真,结果表明,汽车电子稳定性联合控制系统能够使汽车较快地适应路面附着系数的变化,有效地抑制横摆角速度,从而增强汽车的操纵稳定性。 展开更多
关键词 汽车电子稳定性系统 横摆速度 路面附着系数 联合控制 PID控制
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基于横摆角速度的ABS整车控制方法的研究 被引量:2
16
作者 徐延海 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期490-493,525,共5页
ABS的控制策略一般都在单轮模型的基础上开发,显然这样的控制策略不能很好的满足汽车制动过程中的方向稳定性。在ABS逻辑门限控制策略的基础上给出了一种基于横摆角速度的ABS整车控制方法。结合14自由度的汽车动力学模型,利用数值仿真... ABS的控制策略一般都在单轮模型的基础上开发,显然这样的控制策略不能很好的满足汽车制动过程中的方向稳定性。在ABS逻辑门限控制策略的基础上给出了一种基于横摆角速度的ABS整车控制方法。结合14自由度的汽车动力学模型,利用数值仿真技术进行了ABS单轮控制策略、低选控制策略以及整车控制策略下汽车制动性能的分析,并从汽车制动效能以及方向稳定性等参数进行了各种控制策略的比较,结果表明控制方法不仅具有良好的制动效能,同时也有较好的方向稳定性。 展开更多
关键词 ABS 横摆速度 方向稳定性 控制
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四轮轮毂电机电动汽车固定横摆角速度增益控制研究 被引量:1
17
作者 李刚 韩海兰 马高峰 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第3期138-143,169,共7页
基于四轮轮毂电机电动汽车,对固定横摆角速度增益控制问题进行了研究。首先在Car Sim中建立线控转向汽车模型,应用Isight软件对固定横摆角速度增益进行优化设计。根据四轮轮毂电机电动汽车四轮驱/制动力矩独立可控的优势,基于模糊PI控... 基于四轮轮毂电机电动汽车,对固定横摆角速度增益控制问题进行了研究。首先在Car Sim中建立线控转向汽车模型,应用Isight软件对固定横摆角速度增益进行优化设计。根据四轮轮毂电机电动汽车四轮驱/制动力矩独立可控的优势,基于模糊PI控制理论设计了附加横摆力矩决策控制器。采用驱/制动力规则分配方法对四轮驱/制动力进行合理分配;并通过Car Sim与Simulink联合仿真,选取中低车速变车速蛇形试验工况和高速双移线工况对控制方法进行了验证。结果表明:控制后汽车能够很好地跟踪期望横摆角速度,减轻驾驶员转向负担,有效地提高了汽车低速转向灵敏性、高速转向操纵稳定性和转向行驶舒适性。 展开更多
关键词 四轮轮毂电机电动汽车 固定横摆速度增益 模糊PI控制 驱/制动力分配
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新能源汽车电机节能直接横摆力矩控制研究 被引量:2
18
作者 白栋 蒋丹璐 阮仪 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第5期84-87,91,共5页
为了降低电动汽车在行驶过程中的电机能量消耗,采用直接横摆力矩控制方法,并对车辆的车轮力矩和电机功率变化进行仿真验证。建立了车辆模型简图,根据牛顿第二定律推导出车辆转向运动方程式。针对传统两轮等力矩控制方法进行改进,提出了... 为了降低电动汽车在行驶过程中的电机能量消耗,采用直接横摆力矩控制方法,并对车辆的车轮力矩和电机功率变化进行仿真验证。建立了车辆模型简图,根据牛顿第二定律推导出车辆转向运动方程式。针对传统两轮等力矩控制方法进行改进,提出了一种主动直接横摆力矩控制方法,推导出车辆连续行驶和转弯过程中的力矩分配律。利用转弯过程中车辆车轮的力矩变化来调节电机的功率变化,从而降低车辆电机的能量消耗。采用MATLAB软件对车辆横摆角速度、车轮力矩和电机能量消耗进行仿真,与两轮等力矩控制方法进行对比。结果显示:采用两轮等力矩控制方法,车辆横摆角速度跟踪误差较大,车轮力矩变化幅度较小,自适应调节能力较差,导致电机能量消耗较多;采用直接横摆力矩控制方法,车辆横摆角速度跟踪误差较小,车轮力矩变化幅度较大,自适应调节能力较好,使电机能量消耗较少。采用直接横摆力矩控制方法,能够自适应调整车轮力矩的变化,从而达到降低电机能量消耗目的。 展开更多
关键词 直接横摆力矩控制 新能源汽车 横摆速度 能量 仿真
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分布式驱动车辆直接横摆力矩与转向控制 被引量:3
19
作者 夏长高 李亚洲 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第4期31-38,共8页
为了进一步提高车辆在转向行驶过程中的横向稳定性,针对分布式驱动电动汽车,提出了一种在分层集成架构下利用相平面法确定稳定区域控制车辆运动状态稳定的控制策略。由二自由度模型得到的理想侧向速度、理想横摆角速度与实际差值作为上... 为了进一步提高车辆在转向行驶过程中的横向稳定性,针对分布式驱动电动汽车,提出了一种在分层集成架构下利用相平面法确定稳定区域控制车辆运动状态稳定的控制策略。由二自由度模型得到的理想侧向速度、理想横摆角速度与实际差值作为上层控制器输入值,上层控制器采用双滑膜控制器结构分别对理想侧向速度和理想横摆角速度进行追踪,分别得到控制量附加转角和附加横摆力矩;下层控制器主要依据相平面法得到的边界值协调控制转向控制和横摆力矩控制的输入输出值,通过最优分配算法将轮胎力和转向角分配到四轮,最终实现对车辆稳定性控制。对控制算法进行仿真验证,证明了所提控制策略的有效性和可行性。 展开更多
关键词 滑模控制 最优分配 质心侧偏角 横摆速度 相平面
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线控转向系统横摆角速度反馈控制律的研究
20
作者 于蕾艳 林逸 施国标 《农业装备与车辆工程》 2008年第5期15-18,共4页
线控转向系统是转向系的必然趋势。研究了横摆角速度反馈控制律对线控转向汽车操纵稳定性的影响。结果表明:横摆角速度反馈可以增大系统阻尼和带宽,加快转向响应,降低超调,降低质心侧偏角稳态值;并且反馈系数增大时阻尼和带宽增大。在... 线控转向系统是转向系的必然趋势。研究了横摆角速度反馈控制律对线控转向汽车操纵稳定性的影响。结果表明:横摆角速度反馈可以增大系统阻尼和带宽,加快转向响应,降低超调,降低质心侧偏角稳态值;并且反馈系数增大时阻尼和带宽增大。在对分路面制动等危险工况下可抑制不期望的车辆横摆运动。 展开更多
关键词 线控转向 横摆速度反馈 操纵稳定性
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