汽車(chē)穩(wěn)定性控制虛擬樣車(chē)及硬件在環(huán)仿真研究.pdf

1、本文基于虛擬樣機(jī)技術(shù)，研究了四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和車(chē)輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)，進(jìn)行了基于dSPACE系統(tǒng)和車(chē)輛實(shí)車(chē)平臺(tái)的4WS系統(tǒng)的硬件在環(huán)仿真的研究。全文包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容： 1.介紹四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及車(chē)輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，以及工作原理和特點(diǎn)。 2.介紹了多體動(dòng)力學(xué)的研究方法以及ADAMS和MATLAB/Simulink軟件的聯(lián)合仿真分析方法。 3.推導(dǎo)了二自由度的4WS和4WS+VSC車(chē)輛系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)

2、模型。在車(chē)輛數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，利用最優(yōu)控制理論的線性二次型最優(yōu)控制方法，以橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角作為控制變量，推導(dǎo)出了最優(yōu)線性反饋系數(shù)K，繪制了控制框圖。 4.參照試驗(yàn)臺(tái)整車(chē)模型，在ADAMS/View中建立了整車(chē)系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)模型，在MATLAB/Simulink中建構(gòu)了控制系統(tǒng)的仿真框圖，并通過(guò)ADAMS與MATLAB聯(lián)合仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)閉環(huán)控制的協(xié)同仿真。 5.通過(guò)協(xié)同仿真比較了車(chē)輛虛擬模型在

3、不同控制算法、不同的控制器參數(shù)對(duì)整車(chē)系統(tǒng)操縱穩(wěn)定性能的影響。另外，還比較了車(chē)輛在最優(yōu)控制算法下，不同車(chē)輛結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)整車(chē)操縱穩(wěn)定性能的影響。 6.基于dSPACE系統(tǒng)和車(chē)輛試驗(yàn)臺(tái)架，進(jìn)行了車(chē)輛的硬件在環(huán)仿真。將ADAMS虛擬樣機(jī)試驗(yàn)仿真同硬件在環(huán)仿真相結(jié)合，利用硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)所測(cè)得的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角作為ADAMS中整車(chē)虛擬樣機(jī)的控制輸入，并比較了兩種試驗(yàn)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)特性。另外利用硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)所測(cè)得的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角和后輪轉(zhuǎn)角作為ADAM