基于横摆力矩分配的车辆稳定控制研究 被引量：7

1

作者 张思奇 张天侠 周淑文 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期751-754,共4页

研究了基于制动力和驱动力分配相结合的车辆稳定控制策略,即紧急避障时采用差动制动,高速超车时采用驱动力分配方法。采用二自由度车辆的横摆角速度作为参考,并与实测的横摆角速度相比较,根据比较结果采取相应的控制策略。应用虚拟样机... 研究了基于制动力和驱动力分配相结合的车辆稳定控制策略,即紧急避障时采用差动制动,高速超车时采用驱动力分配方法。采用二自由度车辆的横摆角速度作为参考,并与实测的横摆角速度相比较,根据比较结果采取相应的控制策略。应用虚拟样机技术建立车辆多体动力学模型,采用联合仿真的方法对控制策略进行仿真。仿真结果表明,采用基于制动力和驱动力分配相结合的车辆稳定控制策略可以大大提高加速超车和紧急避障时的操纵稳定性,这对减少高速行驶时道路交通事故的发生具有重要意义。 展开更多

关键词 车辆稳定控制 横摆力矩 横摆角速度 差制动

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车辆稳定控制中的合力计算与分配 被引量：7

2

作者 刘跃 方敏 汪洪波 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1122-1130,共9页

控制地面作用于车辆的纵侧向合力与横摆转矩并将其分配到4个车轮,是车辆平面运动稳定控制的方法之一.路面的附着极限决定了合力与横摆转矩的可行域,是该方法的约束条件.本文分析了轮胎的受力特点,在摩擦椭圆理论的基础上,给出了简化的... 控制地面作用于车辆的纵侧向合力与横摆转矩并将其分配到4个车轮,是车辆平面运动稳定控制的方法之一.路面的附着极限决定了合力与横摆转矩的可行域,是该方法的约束条件.本文分析了轮胎的受力特点,在摩擦椭圆理论的基础上,给出了简化的纵侧向力耦合关系.利用非线性规划方法和大量的数值计算,解决纵向合力与横摆转矩可行域的实时估计问题.构造了一种控制结构,外环控制器计算可行的纵向合力与横摆转矩;内环控制器首先将纵向合力优化分配到4个车轮,然后通过调节前轮转角使横摆转矩跟踪期望值.仿真结果表明,采用本文提出的方法对车辆进行控制,能够实现横摆角速度的快速准确跟踪,并使车辆具有良好的操纵稳定性. 展开更多

关键词 车辆运动稳定控制 合力可行域 轮胎力分配

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用于车辆稳定性控制的直接横摆力矩及车轮变滑移率联合控制研究 被引量：49

3

作者 余卓平 高晓杰 张立军 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期844-848,共5页

设计基于最优控制理论的横摆力矩控制策略和适用于复杂工况的制动力分配策略;设计基于模糊控制理论的滑移率分配算法并提出使横摆力矩控制和变滑移率控制协同工作的方法;最后通过转向盘的阶跃输入和正弦输入工况验证制动力分配策略的正... 设计基于最优控制理论的横摆力矩控制策略和适用于复杂工况的制动力分配策略;设计基于模糊控制理论的滑移率分配算法并提出使横摆力矩控制和变滑移率控制协同工作的方法;最后通过转向盘的阶跃输入和正弦输入工况验证制动力分配策略的正确性和联合控制的有效性。 展开更多

关键词 车辆稳定性控制 制动力分配 滑移率分配 协同控制

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基于LabVIEW的车辆稳定性控制硬件在环系统 被引量：7

4

作者 陈无畏 刘翔宇 +1 位作者 杨军 黄鹤 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第23期2882-2886,共5页

基于虚拟仪器LabVIEW平台组建了车辆稳定性控制(VSC)硬件在环系统。采用滑模变结构控制算法设计了汽车稳定性控制策略;采用LabVIEW图形化程序设计VSC控制程序,并以ARM7嵌入式系统开发了电子控制单元(ECU);在LabVIEW中建立了七自由度非... 基于虚拟仪器LabVIEW平台组建了车辆稳定性控制(VSC)硬件在环系统。采用滑模变结构控制算法设计了汽车稳定性控制策略;采用LabVIEW图形化程序设计VSC控制程序,并以ARM7嵌入式系统开发了电子控制单元(ECU);在LabVIEW中建立了七自由度非线性整车模型和制动系统模型;利用PXI的硬件接口将压力传感器、方向盘转角传感器等信号引入整车模型,计算车辆的行驶参数,并通过CAN总线发送给ECU,实现闭环控制;采用虚拟现实技术创建整车和环境的3D模型,并与LabVIEW相连接,使硬件在环测试结果更加直观。仿真结果证实了该硬件在环平台的有效性。 展开更多

关键词 车辆稳定性控制 硬件在环 LABVIEW 虚拟现实

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车辆稳定性系统与四轮转向系统集成控制研究 被引量：13

5

作者 宋宇 陈无畏 陈黎卿 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第20期2788-2794,共7页

通过ADAMS/Car软件建立了车辆虚拟样机模型,车辆模型具有四轮独立制动和四轮转向的能力。在车辆稳定性系统和四轮转向系统的基础上,基于MATLAB设计了一种分层式集成控制系统,由上层控制器和下层子系统控制器组成。下层子系统控制器包括... 通过ADAMS/Car软件建立了车辆虚拟样机模型,车辆模型具有四轮独立制动和四轮转向的能力。在车辆稳定性系统和四轮转向系统的基础上,基于MATLAB设计了一种分层式集成控制系统,由上层控制器和下层子系统控制器组成。下层子系统控制器包括车辆稳定性控制子系统(以目标横摆角速度为控制目标)和四轮转向控制子系统(以车身质心零侧偏角为控制目标)。上层控制器为基于规则的系统管理控制器,考虑子系统间的相互耦合因素,协调子系统间的工作关系。理论分析和仿真结果表明,构建的分层式集成控制系统是一个行之有效的综合仿真和优化控制的系统,其性能优于单独控制和叠加控制,使车辆的操纵稳定性和安全性得到显著提高,所得结果为集成控制在车辆工程中的实际应用提供了参考。 展开更多

关键词 车辆稳定性控制 四轮转向控制 集成控制 虚拟样机

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车辆稳定性控制的虚拟实验 被引量：5

6

作者 吴绍斌 李剑峰 高利 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期6-9,共4页

基于虚拟驾驶实验平台开发了车辆稳定性控制器。构建了由实车、虚拟场景、车辆动力学模型等组成的虚拟驾驶实验平台。用神经网络估计模型对车辆动力学系统进行了辨识,通过调整神经网络对象模型设计了神经自校正控制器,该控制器通过产生... 基于虚拟驾驶实验平台开发了车辆稳定性控制器。构建了由实车、虚拟场景、车辆动力学模型等组成的虚拟驾驶实验平台。用神经网络估计模型对车辆动力学系统进行了辨识,通过调整神经网络对象模型设计了神经自校正控制器,该控制器通过产生横摆力矩迫使车辆横摆角速度跟踪理想响应。在虚拟驾驶实验平台上研究了施加控制后车辆的响应及其与驾驶员的交互,对车辆在紧急避障操纵时的响应进行了虚拟仿真实验,验证了车辆稳定性控制器的有效性。 展开更多

关键词 车辆稳定性控制 虚拟驾驶 BP神经网络

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车辆电子稳定性控制试验与评价方法的仿真应用 被引量：11

7

作者 郭孔辉 付皓 +1 位作者 胡进 丁海涛 《汽车技术》 北大核心 2008年第10期1-3,15,共4页

介绍了美国法规FMVSS126中关于车辆电子稳定性控制(ESC)的试验方法和评价指标,针对该法规在Carsim软件平台上开发了FMVSS126试验与评价仿真流程,并应用该流程对所开发的ESC控制算法进行了仿真试验与评价,仿真目标车型为CarSim车辆模型... 介绍了美国法规FMVSS126中关于车辆电子稳定性控制(ESC)的试验方法和评价指标,针对该法规在Carsim软件平台上开发了FMVSS126试验与评价仿真流程,并应用该流程对所开发的ESC控制算法进行了仿真试验与评价,仿真目标车型为CarSim车辆模型库中的某四轮驱动SUV车辆。仿真结果表明,施加了稳定性控制的车辆通过了法规试验,进而验证了该ESC控制算法的有效性。 展开更多

关键词 车辆电子稳定性控制 试验评价 仿真

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基于AFS和DYC协调控制的车辆稳定性研究 被引量：11

8

作者 田杰 高翔 陈宁 《机械设计》 CSCD 北大核心 2010年第10期18-21,共4页

提出了一种基于主动前轮转向(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC)协同工作的控制策略,以提高车辆的稳定性控制效果。设计了基于滑模变结构控制的AFS控制器及基于最优控制的DYC控制器,在此基础上设计了一个协调控制器,该控制器根据逻辑门限值... 提出了一种基于主动前轮转向(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC)协同工作的控制策略,以提高车辆的稳定性控制效果。设计了基于滑模变结构控制的AFS控制器及基于最优控制的DYC控制器,在此基础上设计了一个协调控制器,该控制器根据逻辑门限值统一协调AFS和DYC的工作。仿真结果表明:采用此协调控制策略,可比单独采用AFS更好地维持车辆的稳定性。 展开更多

关键词 车辆稳定性控制 前轮主动转向 直接横摆力矩 滑模变结构控制 协同工作

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非线性车辆稳定性的控制研究 被引量：1

9

作者 田杰 王亚琴 +1 位作者 陈宁 羊玢 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第8期1289-1293,共5页

提出一种基于直接横摆力矩控制(DYC)和前轮主动转向(AFS)控制的车辆稳定性联合控制方法。在车辆非线性模型的基础上,利用质心侧偏角和侧偏角速度相平面图,确定车辆的稳定域。对处于稳定域之外的非线性车辆首先进行DYC控制,使车辆进入稳... 提出一种基于直接横摆力矩控制(DYC)和前轮主动转向(AFS)控制的车辆稳定性联合控制方法。在车辆非线性模型的基础上,利用质心侧偏角和侧偏角速度相平面图,确定车辆的稳定域。对处于稳定域之外的非线性车辆首先进行DYC控制,使车辆进入稳定域,在此基础上再进行AFS滑模控制,使实际车辆的质心侧偏角及横摆角速度跟踪理想值。仿真结果表明:采用该联合控制方法,与单独采用AFS控制相比,更加有效地提高了车辆稳定性。 展开更多

关键词 车辆稳定性控制 前轮主动转向 直接横摆力矩 相平面法 联合控制

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基于虚拟样机技术的车辆稳定性鲁棒控制仿真

10

作者 崔仲华 胡如夫 《中国工程机械学报》 2007年第4期497-501,共5页

车辆稳定性控制(vehicle stability control,VSC)是新型的主动安全控制技术,考虑车辆行驶环境中的质量载荷等变量摄动,运用H∞优化方法设计鲁棒控制器;根据多体动力学理论和虚拟样机技术以及ADAMS和MATLAB/Simulink软件的联合仿真分析方... 车辆稳定性控制(vehicle stability control,VSC)是新型的主动安全控制技术,考虑车辆行驶环境中的质量载荷等变量摄动,运用H∞优化方法设计鲁棒控制器;根据多体动力学理论和虚拟样机技术以及ADAMS和MATLAB/Simulink软件的联合仿真分析方法,在ADAMS/View中建立整车系统的虚拟样机模型以及MAT-LAB/Simulink中建构控制系统的仿真框图,并通过ADAMS与MATLAB联合仿真技术实现了多体动力学系统与控制系统闭环控制的协同仿真.进而验证控制器的鲁棒性,提高车辆的稳定性能.并通过协同仿真分析,车辆稳定性控制系统的各评价指标均有了较大幅度改善,能够有效地提高车辆的操纵稳定性. 展开更多

关键词 车辆稳定性控制 鲁棒控制 虚拟样机技术

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浅析车辆稳定性控制系统

11

作者 李亚莉 侯传波 李雪 《林业机械与木工设备》 北大核心 2004年第4期36-37,共2页

关键词 车辆稳定性控制系统 主动安全 驾驶员 工作原理 VSC

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基于动态稳定域的车辆横纵向稳定性协同控制 被引量：9

12

作者 丛森森 高峰 许述财 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期900-908,共9页

车辆底盘横纵向稳定性控制是车辆安全的重要方面之一。针对车辆在稳定区域内横纵向参数特征,基于动态区域的稳定性分析和相应的稳定性控制器设计了横纵向协同稳定控制方法。首先,基于车辆传统基础稳定域建立了稳定性分析方法;其次,构建... 车辆底盘横纵向稳定性控制是车辆安全的重要方面之一。针对车辆在稳定区域内横纵向参数特征,基于动态区域的稳定性分析和相应的稳定性控制器设计了横纵向协同稳定控制方法。首先,基于车辆传统基础稳定域建立了稳定性分析方法;其次,构建了适用于不同车辆工况的动态稳定域,使得稳定域无需针对不同的转向角和车速等重新估计;在此基础上,设计了稳定限幅控制;最后,以滑模面为稳定域边界设计了一种动态滑模控制器,使车辆状态始终维持稳定状态。通过Matlab/Simulink与CarSim的联合仿真,在高速转向和双车道变道场景中验证所提出的横纵向稳定控制方法的有效性。 展开更多

关键词 横纵向协同 动态稳定域 车辆稳定性控制 滑模控制

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考虑轮胎非线性的横摆角速度计算与车辆稳定性控制 被引量：1

13

作者 闵德垒 童汝亭 危银涛 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第21期2521-2530,共10页

基于非线性轮胎模型提出横摆角速度的一种准确计算方法,并将其用于车辆稳定性控制。轮胎的非线性采用刷子模型进行表征,通过摄动分析得到等效稳定性因数,进而得到稳态横摆角速度的精确解析解。对解析解存在性的分析表明轮胎非线性会对... 基于非线性轮胎模型提出横摆角速度的一种准确计算方法,并将其用于车辆稳定性控制。轮胎的非线性采用刷子模型进行表征,通过摄动分析得到等效稳定性因数,进而得到稳态横摆角速度的精确解析解。对解析解存在性的分析表明轮胎非线性会对车辆稳定性产生影响。实车试验和基于车辆模型的控制仿真表明,考虑轮胎非线性可有效提高作为目标参量的稳态横摆角速度的计算精度,提高车辆稳定性的控制效果。 展开更多

关键词 汽车工程 横摆角速度计算 车辆稳定性控制 轮胎非线性 刷子模型

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基于非线性MPC方法的车辆稳定性控制 被引量：3

14

作者 郝西祥 陈亚伟 邵毅明 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2019年第2期27-32,共6页

针对非线性模型预测控制(NMPC)在车辆操纵控制过程中的实时性问题,提出了显式NMPC的解决方法,然后在显式NMPC中将优化问题进行离线求解,并通过在线评估得到满足要求的次优解。最后基于显式NMPC方法设计了一种车辆横摆和侧向稳定控制器,... 针对非线性模型预测控制(NMPC)在车辆操纵控制过程中的实时性问题,提出了显式NMPC的解决方法,然后在显式NMPC中将优化问题进行离线求解,并通过在线评估得到满足要求的次优解。最后基于显式NMPC方法设计了一种车辆横摆和侧向稳定控制器,该控制器通过车辆的制动系统发挥作用。为验证控制器的有效性,进行了相关的仿真试验,分析了代价函数公式中权值的影响,并对最优控制问题的不同设置方案进行了比较分析。 展开更多

关键词 非线性模型预测控制 最优控制算法 车辆稳定性控制器设计

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基于能量法的车辆稳定性判断研究 被引量：4

15

作者 罗玉涛 来恩铭 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期1534-1538,共5页

本文中对汽车的操纵稳定性控制系统中车辆失稳的判断进行研究。采用能量法推导了车辆的失稳动能与纵向运动动能方程式,并将二者的比值定义为失稳能量比,而基于相平面法提出了车辆的稳定性判据,以判断车辆的行驶稳定状态。最后使用Vedyn... 本文中对汽车的操纵稳定性控制系统中车辆失稳的判断进行研究。采用能量法推导了车辆的失稳动能与纵向运动动能方程式,并将二者的比值定义为失稳能量比,而基于相平面法提出了车辆的稳定性判据,以判断车辆的行驶稳定状态。最后使用Vedyna软件进行车辆的仿真分析,结果验证了该稳定性判断的有效性。 展开更多

关键词 车辆稳定控制系统 失稳判断 能量法 相平面法

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4WID车辆主动安全控制策略研究 被引量：3

16

作者 毕凤荣 孙浩轩 +2 位作者 张立鹏 刘乐海 王杰 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期158-165,共8页

针对4WID车辆主动安全控制,设计开发了一种基于主动前轮转向(active front steering,AFS)、直接横摆力矩控制(direct yaw-moment control,DYC)与驱动防滑(acceleration slip regulation,ASR)集成的控制系统.控制系统采用分层控制结构,... 针对4WID车辆主动安全控制,设计开发了一种基于主动前轮转向(active front steering,AFS)、直接横摆力矩控制(direct yaw-moment control,DYC)与驱动防滑(acceleration slip regulation,ASR)集成的控制系统.控制系统采用分层控制结构,其中决策层基于滑模变结构控制理论与车辆相平面稳定判据,设计了横摆角速度与质心侧偏角协调控制器,计算保持车辆稳定性所需的附加横摆力矩.此外,基于滑移率门限值,设计了模糊PI控制器,分配AFS模块与DYC模块输入的附加横摆力矩,获得最终附加横摆力矩与附加前轮转角.执行层通过对驱动/制动力矩与前轮转角的控制,实现速度保持,滑移率控制与车辆稳定性控制功能.仿真结果表明,在高速、低附着系数路面的极限工况下,集成控制策略可实现车辆操纵稳定性控制且综合性能优于单独控制. 展开更多

关键词 主动前轮转向 直接横摆力矩控制 驱动防滑 滑模控制 车辆稳定性控制

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模糊神经网络在汽车稳定性控制中的应用 被引量：6

17

作者 唐焱 赵宇鹏 +1 位作者 蒋占四 肖蓬勃 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第3期81-84,89,共5页

为满足车辆动力学控制日趋复杂的控制需求,亟待探索鲁棒性更强的非线性控制算法与之相适应。针对常规模糊控制存在隶属度函数无法随车辆行驶条件的变化而自动修改适应的缺陷,设计了模糊神经网络控制器。其利用神经网络的学习机制,可优... 为满足车辆动力学控制日趋复杂的控制需求,亟待探索鲁棒性更强的非线性控制算法与之相适应。针对常规模糊控制存在隶属度函数无法随车辆行驶条件的变化而自动修改适应的缺陷,设计了模糊神经网络控制器。其利用神经网络的学习机制,可优化模糊隶属度函数与控制规则。在MATLAB/Simulink中建立了车辆稳定性控制系统模型,并利用联合仿真技术搭建了MATLAB/Simulink与Carsim的虚拟联合仿真平台,验证了控制算法的有效性。仿真结果表明,模糊神经网络控制器具有更强的自适应性与鲁棒性,更能适应复杂多变的车辆动力学控制。 展开更多

关键词 模糊神经网络 车辆稳定性控制 质心侧偏角 横摆角速度

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匹配机械弹性车轮的电子稳定控制器参数分析 被引量：5

18

作者 郑鑫 赵又群 +1 位作者 王秋伟 张陈曦 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第23期2883-2890,共8页

为了提高匹配机械弹性车轮(MEW)的某越野车操纵稳定性,考虑MEW与传统子午线轮胎侧偏特性存在的不确定性摄动,基于Lyapunov稳定性理论为电子稳定控制(ESC)程序设计了鲁棒反馈控制器;引入轮胎侧偏刚度不确定性的范数有界模型,运用Schur补... 为了提高匹配机械弹性车轮(MEW)的某越野车操纵稳定性,考虑MEW与传统子午线轮胎侧偏特性存在的不确定性摄动,基于Lyapunov稳定性理论为电子稳定控制(ESC)程序设计了鲁棒反馈控制器;引入轮胎侧偏刚度不确定性的范数有界模型,运用Schur补引理和线性矩阵不等式(LMI)求解反馈矩阵。设定不同的车速和路面附着系数,通过搭建CarSim/Simulink联合仿真平台对控制器展开鱼钩试验,仿真结果表明,匹配MEW的ESC控制器能够保证车辆行驶的稳定性,横摆角速度与质心侧偏角跟踪误差分别稳定在0.03~0.3 rad/s与0.06~0.1 rad之内,并且设计的控制算法对MEW在0.5倍普通充气车轮侧偏刚度变化范围内具有很好的鲁棒性,从而为匹配MEW的整车主动安全控制提供了理论参考。 展开更多

关键词 机械弹性车轮 车辆稳定性控制 范数有界模型 线性矩阵不等式 鲁棒控制

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基于复合滑移轮胎模型的车辆横纵协同优化控制 被引量：4

19

作者 李梓涵 陈虹 王萍 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期1-8,共8页

极限工况下,车辆纵向侧向运动存在严重的耦合,传统的纵向或侧向主动安全控制技术难以保证车辆的操纵性能.基于复合滑移LuGre轮胎模型,提出了一种车辆横纵耦合协同优化控制器.建立了车辆侧向动力学模型,它能够反映出轮胎滑移率和侧偏角... 极限工况下,车辆纵向侧向运动存在严重的耦合,传统的纵向或侧向主动安全控制技术难以保证车辆的操纵性能.基于复合滑移LuGre轮胎模型,提出了一种车辆横纵耦合协同优化控制器.建立了车辆侧向动力学模型,它能够反映出轮胎滑移率和侧偏角耦合特性对汽车侧向力的影响.然后,在预测控制框架下,设计车辆横纵耦合协同优化控制器,跟踪期望的横摆角速度和侧向速度,抑制滑移率,保证低附着路面下的车辆操纵稳定性.通过CarSim和MATLAB/Simulink的联合仿真,与基于纯侧偏轮胎模型的控制器控制性能进行对比,结果表明:所提出的控制器能够通过更少的输出扭矩更好地跟踪期望横摆角速度,抑制侧向速度,降低滑移率. 展开更多

关键词 模型预测控制 车辆稳定性控制 协同控制 复合滑移LuGre轮胎模型

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车辆的爆胎监视与控制系统

20

作者 丁勇 刘巍 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第7期974-978,共5页

为解决车辆高速爆胎给车辆带来的安全性问题,采用仿真与场地试验相结合的方法,研究了爆胎车辆的运动特征,设计了爆胎监视与控制系统.该系统能够在爆胎发生后及时捕获爆胎信息,在车辆陷入失稳状态之前采取制动稳定措施,维持车辆的稳定性... 为解决车辆高速爆胎给车辆带来的安全性问题,采用仿真与场地试验相结合的方法,研究了爆胎车辆的运动特征,设计了爆胎监视与控制系统.该系统能够在爆胎发生后及时捕获爆胎信息,在车辆陷入失稳状态之前采取制动稳定措施,维持车辆的稳定性.系统使用胎压值与胎压下降梯度进行双路判断,以缩减爆胎监测潜在的滞后时间.爆胎后的制动减速度通过模糊控制算法,考虑横摆角速度与车速的综合状态给出.试验表明:系统能够有效保持车辆高速爆胎后的行驶稳定性,防止车辆失控. 展开更多

关键词 爆胎 爆胎识别 车辆稳定性控制 模糊控制 横摆角速度 胎压 胎压梯度 驾驶员反应时间

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