基于直接橫擺力矩控制的車輛穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著車輛行駛速度的提高，以及人們對(duì)行車安全要求的提高，汽車的安全性成為當(dāng)前汽車研究中重要的一部分。車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)(Vehicle Stability Control，VSC)在制動(dòng)防抱死系統(tǒng)(Anti-lock Braking System，ABS)、驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)(Traction Control System，TCS)的基礎(chǔ)上增加了主動(dòng)橫擺控制(Active Yaw Control，AYC)功能。通過方向盤轉(zhuǎn)角傳感器和陀螺儀來監(jiān)

2、測(cè)汽車運(yùn)行參數(shù)，并計(jì)算駕駛員的期望行車軌跡，在發(fā)現(xiàn)汽車有偏離期望行車軌跡的趨勢(shì)時(shí)施加控制，從而避免汽車出現(xiàn)側(cè)向的滑移。不同于傳統(tǒng)的被動(dòng)安全系統(tǒng)，如安全帶、保險(xiǎn)杠等，VSC 作為主動(dòng)安全裝置，旨在危險(xiǎn)發(fā)生前做出控制，避免事故的發(fā)生。由于VSC 主要通過縱向力來施加控制車身的側(cè)向運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，因此其控制策略比較復(fù)雜，本文以VSC 作為研究對(duì)象做了以下研究：
　　 (1)建立了七自由度整車模型、Dugoff 輪胎模型、二自由度半車模型和液

3、壓制動(dòng)系統(tǒng)模型，用于理論研究，在Matlab/simulink中對(duì)以上模型進(jìn)行建模，并對(duì)汽車在高低附著路面的運(yùn)行情況進(jìn)行了仿真。
　　 (2)分析了汽車喪失側(cè)向穩(wěn)定性的原因，以及橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角對(duì)汽車穩(wěn)定性的影響；對(duì)直接橫擺力矩控制(Direct Yaw-moment Control，DYC)策略的工作原理進(jìn)行了分析，并采用滑模控制算法設(shè)計(jì)了控制器和滑移率控制器，最后在Matlab/simulink中進(jìn)行了仿真。
　

4、　 (3)建立了包含側(cè)向風(fēng)的8 自由度整車模型，用于分析側(cè)向風(fēng)對(duì)直接橫擺力矩控制的影響，并采用H∞控制策略設(shè)計(jì)了抑制側(cè)向風(fēng)干擾的DYC控制器。
　　 (4)提出了采用動(dòng)態(tài)邊界來控制質(zhì)心側(cè)偏角的VSC控制策略。采用車輪側(cè)向力的極限計(jì)算質(zhì)心側(cè)偏角的極限邊界；采用橫擺角速度增益判斷汽車是否處于非線性狀態(tài)，對(duì)處于非線性狀態(tài)的汽車進(jìn)行控制，使保持穩(wěn)定狀態(tài)。
　　 (5)分析了路面對(duì)車輪側(cè)偏特性的影響，提出了在轉(zhuǎn)向工況下通過前輪側(cè)