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汽车转弯制动控制策略研究

作　者: 刘志潘
导　师: 宋传学
学　校: 吉林大学
专　业: 车辆工程
关键词: ABS 转弯制动控制控制策略横摆角速度逻辑门限值
分类号: U463.526
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 306次
引　用: 4次
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内容摘要

汽车制动性能是汽车主要性能之一,汽车在转弯行驶中同时施加制动是一种复杂且危险的工况。在这一过程中,由于后轴载荷向前轴转移,内侧车轮载荷向外侧车轮转移,使得汽车发生过度转向,从而使汽车极易失去稳定性,导致交通事故的发生。汽车转弯制动控制是汽车防抱死制动系统的进一步发展和扩展,目的在于改善汽车在转弯制动工况下的稳定性能。本文针对汽车转弯制动控制策略进行了研究。首先,通过对标准坐标系的介绍,建立了七自由度的整车模型,包括轮胎模型、制动器模型、车辆模型以及辅助计算模块等,为仿真研究转弯制动车辆的动态特性和验证控制逻辑奠定了理论基础。其次,分析了汽车转弯制动时的稳定性及其控制方法,汽车转弯制动时产生过度转向的原因,确定通过改变汽车内侧车轮制动压力来解决汽车转弯制动时过度转向的问题。最后本文利用Matlab/Simulink仿真软件,运用转弯制动控制分别在高附着路面和低附着路面进行了开环仿真,验证了本文提出的控制逻辑的有效性,解决了汽车转弯制动时的过度转向问题,改善了汽车转弯制动时的稳定性能。

全文目录

内容提要  4-8
第1章绪论  8-18
  1.1 论文的研究背景及意义  8-9
  1.2 转弯制动控制概述  9-14
    1.2.1 转弯制动控制简介  9
    1.2.2 转弯制动控制与ABS的关系  9-10
    1.2.3 ABS基本工作原理  10-14
  1.3 控制算法的发展  14-15
    1.3.1 PID控制  14
    1.3.2 最优控制  14
    1.3.3 滑动模态变结构控制  14-15
    1.3.4 模糊控制  15
    1.3.5 逻辑门限值控制  15
  1.4 转弯制动控制国内外研究现状  15-16
  1.5 本文研究的主要内容  16-18
第2章车辆动力学模型的建立  18-30
  2.1 动力学模型建立方法  18-19
  2.2 坐标系的选取  19-21
  2.3 整车模型  21-23
  2.4 制动器模型  23-24
  2.5 轮胎模型  24-27
    2.5.1 滑移率计算  24-25
    2.5.2 附着系数计算  25
    2.5.3 轮胎纵向力和横向力计算  25-27
  2.6 辅助计算模块  27-29
    2.6.1 轮胎侧偏角计算  27-28
    2.6.2 车轮动载荷计算  28-29
  2.7 本章小结  29-30
第3章转弯制动控制算法  30-44
  3.1 汽车转弯制动时的稳定性分析  30-35
    3.1.1 转弯制动稳定性控制的基本原理  30-31
    3.1.2 影响汽车稳定性的状态变量  31-32
    3.1.3 过度转向产生的原因  32-33
    3.1.4 改善转弯制动稳定性的主要途径  33-35
  3.2 转弯制动控制策略  35-42
    3.2.1 转弯制动控制技术方案  35
    3.2.2 汽车行驶状态的识别  35-36
    3.2.3 期望横摆角速度的确定及修正  36-40
    3.2.4 转弯制动控制逻辑  40-42
  3.3 本章小结  42-44
第4章转弯制动控制仿真及分析  44-58
  4.1 仿真模型的建立  44-50
    4.1.1 车辆模型  45-48
    4.1.2 控制逻辑的实现  48-50
  4.2 转弯制动控制仿真结果及分析  50-56
    4.2.1 仿真工况的确定  50-52
    4.2.2 高附着路面仿真结果及分析  52-54
    4.2.3 低附着路面仿真结果及分析  54-56
  4.3 本章小结  56-58
第5章全文总结与展望  58-60
  5.1 全文总结  58-59
  5.2 研究展望  59-60
参考文献  60-64
致谢  64-65
摘要  65-67
ABSTRACT  67-70
导师简介  70

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