基于四輪轉(zhuǎn)向和差動(dòng)制動(dòng)聯(lián)合控制系統(tǒng)的高速汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性控制研究.pdf

1、隨著高速公路的大力興建以及汽車技術(shù)的進(jìn)步，汽車行駛速度得以大大提高。在高速公路上以100km/h以上的車速行駛的汽車上已經(jīng)很多。隨著車速的普遍提高，越來(lái)越多的因素影響汽車正常的行駛，其中側(cè)向風(fēng)對(duì)汽車行駛安全的影響越來(lái)越受到人們的重視。有關(guān)資料表明，高速行駛汽車發(fā)生的安全事故中，有較大的一部分是由于受到側(cè)向風(fēng)的影響，導(dǎo)致汽車側(cè)滑，使汽車與原來(lái)的行駛軌跡發(fā)生偏移，駕駛員沒(méi)有及時(shí)反應(yīng)或者經(jīng)驗(yàn)不足導(dǎo)致汽車失去控制而發(fā)生的。為了提高汽車的行駛安全

2、性，改善上述的現(xiàn)象，本文采用了基于四輪轉(zhuǎn)向和差動(dòng)制動(dòng)聯(lián)合控制系統(tǒng)來(lái)改善高速汽車的側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性。
　　首先，考慮側(cè)風(fēng)、差動(dòng)制動(dòng)、四輪轉(zhuǎn)向的作用，推導(dǎo)出包括縱向、側(cè)向、橫擺和側(cè)傾運(yùn)動(dòng)的非線性四自由度模型。考慮到輪胎的非線性，采用了“魔術(shù)公式”輪胎模型，能較好表達(dá)輪胎的非線性。此模型作為高速汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性研究的基礎(chǔ)。
　　其次，分析了四輪轉(zhuǎn)向和差動(dòng)制動(dòng)單獨(dú)控制對(duì)側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性的影響。四輪轉(zhuǎn)向通過(guò)給后輪施加一個(gè)轉(zhuǎn)向角來(lái)改善汽車的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。

3、分析了四輪轉(zhuǎn)向控制的轉(zhuǎn)向特性，建立了考慮側(cè)風(fēng)作用的四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)模型和仿真框圖。差動(dòng)制動(dòng)通過(guò)給每個(gè)車輪施加制動(dòng)力來(lái)改善汽車的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。建立了考慮側(cè)風(fēng)作用的非線性差動(dòng)制動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型和仿真框圖，分析了差動(dòng)制動(dòng)的制動(dòng)力分配策略。進(jìn)行了四輪轉(zhuǎn)向控制和差動(dòng)制動(dòng)單獨(dú)控制對(duì)側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性影響的仿真試驗(yàn)。
　　最后，提出了一種基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的聯(lián)合控制器。將差動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)和四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合控制，同時(shí)控制后輪轉(zhuǎn)向角和制動(dòng)力，使聯(lián)合控制的