汽車轉(zhuǎn)向系四輪轉(zhuǎn)向建模與控制方法研究.pdf

1、隨著道路交通行業(yè)的迅速發(fā)展,車輛在生產(chǎn)、生活各領(lǐng)域中得到廣泛地應(yīng)用,同時(shí)交通事故對(duì)社會(huì)的危害日益嚴(yán)重,提高車輛的主動(dòng)安全性能已成為業(yè)內(nèi)外高度重視的課題。四輪轉(zhuǎn)向(Four-wheel steering4WS)技術(shù)是提升車輛主動(dòng)安全性的有效方法,也是智能主動(dòng)底盤技術(shù)的重要分支,對(duì)改善車輛的操縱穩(wěn)定性和主動(dòng)安全性有著重要的意義。
　　車輛的動(dòng)力學(xué)特性除自身柔性因素外,還受到輪胎特性、路面狀況等非線性因素的直接影響,實(shí)現(xiàn)理想的車輛控制系

2、統(tǒng)設(shè)計(jì)必須充分考慮這些非線性因素。由于傳統(tǒng)的4WS控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)大多是基于線性的二自由度和三自由度車輛模型,建立在經(jīng)典控制理論的基礎(chǔ)上,因此對(duì)于在不同狀態(tài)下行駛的車輛很難都得到滿意的控制效果。本課題通過(guò)研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論,建立了基于BP(Back Propagation)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的車輛4WS系統(tǒng)控制器,控制4WS車輛的后輪轉(zhuǎn)角,使轉(zhuǎn)向狀態(tài)下車輛的質(zhì)心側(cè)偏角達(dá)到最小,以此保證車輛在高速?gòu)澋佬旭倳r(shí)的安全性。其主要內(nèi)容如下:
　　(1)建立

3、基于ADAMS/Car模塊的4WS整車多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。該模型考慮了車輛部件間的大位移運(yùn)動(dòng)和車輛行駛時(shí)零部件的非線性,能更客觀地反映實(shí)際車輛的行駛狀況。
　　(2)設(shè)計(jì)車輛4WS系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器。在MATLAB中建立訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集框圖,得到符合控制要求的訓(xùn)練數(shù)據(jù),訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器,使其能夠?qū)π旭傊熊囕v和輪胎的非線性做出迅速反應(yīng),并實(shí)時(shí)輸出合適的后輪轉(zhuǎn)角,實(shí)現(xiàn)本課題的控制目標(biāo)。
　　(3)建立聯(lián)合仿真環(huán)境,對(duì)比分析不同