基于MATLAB-Simulink和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的四輪轉(zhuǎn)向仿真研究.pdf

1、隨著汽車技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)汽車操縱穩(wěn)定性的要求也越來(lái)越高，由于四輪轉(zhuǎn)向能顯著改善汽車的操縱穩(wěn)定性，因此，在不久的將來(lái)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)必將在各類汽車中得到廣泛的應(yīng)用。四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：①低速時(shí)，減小轉(zhuǎn)彎半徑，提高汽車機(jī)動(dòng)性，從而使汽車更容易進(jìn)出停車場(chǎng)或者在狹窄的道路上行駛；②高速時(shí)，能迅速變道，時(shí)刻保證質(zhì)心側(cè)偏角基本為零，提高循跡能力，減少側(cè)滑和甩尾現(xiàn)象，從而改善汽車的操縱穩(wěn)定性和提高安全性。

2、r>　　 本文提出了一種新的控制策略，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制理論對(duì)四輪轉(zhuǎn)向控制方法進(jìn)行了研究。其主要內(nèi)容包括：⑴介紹了四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理及發(fā)展歷程，汽車汽車分析了四輪轉(zhuǎn)向汽車中的非線性因素，重點(diǎn)研究輪胎側(cè)偏非線性對(duì)汽車轉(zhuǎn)向特性及操縱穩(wěn)定性的影響，介紹了一些常用的輪胎模型，選擇“半經(jīng)驗(yàn)輪胎模型”為汽車非線性因素的研究對(duì)象，通過(guò)MATLAB編程擬合出輪胎側(cè)偏力和側(cè)偏角的關(guān)系曲線，在Simulink中建立三自由度非線性四輪轉(zhuǎn)向汽車模型，并與前

3、輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比；⑵根據(jù)汽車穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，提出四輪轉(zhuǎn)向汽車的控控制策略，即高速小轉(zhuǎn)角時(shí)，保證質(zhì)心側(cè)偏角為零，大轉(zhuǎn)角時(shí)，抗側(cè)滑，低速時(shí)保證汽車機(jī)動(dòng)性；⑶根據(jù)控制目標(biāo)和控制策略設(shè)計(jì)非線性汽車數(shù)據(jù)采集模塊，利用數(shù)據(jù)訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過(guò)參數(shù)比較，確定最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)值，訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器，利用Simulink與前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)比仿真，結(jié)果表明神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的四輪轉(zhuǎn)向汽車的操縱穩(wěn)定性良好；⑷提出一種新的四輪轉(zhuǎn)