車輛橫擺穩(wěn)定控制系統(tǒng)建模及控制方法研究.pdf

1、基于主動(dòng)制動(dòng)車輛橫擺穩(wěn)定控制系統(tǒng)(Electronic Stability Program，ESP)使車輛實(shí)際橫擺率跟蹤駕駛員的期望值，并使車輛質(zhì)心側(cè)偏角保持在較小的范圍內(nèi)，能夠有效改善車輛在高速轉(zhuǎn)彎過(guò)程中的操縱穩(wěn)定性。
　　構(gòu)建車輛動(dòng)力學(xué)仿真環(huán)境對(duì)于ESP控制算法的開(kāi)發(fā)具有重要意義。液壓調(diào)節(jié)單元作為ESP的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其動(dòng)力學(xué)仿真模型是ESP數(shù)字仿真環(huán)境的重要組成部分。車輛動(dòng)力學(xué)仿真軟件ve-DYNA提供了液壓制動(dòng)模塊的仿真模型，

2、如何針對(duì)具體的制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行配置是制動(dòng)系統(tǒng)建模研究中亟待解決的問(wèn)題。進(jìn)液閥和電動(dòng)泵是ESP液壓調(diào)節(jié)單元中最重要的元件，ESP系統(tǒng)通過(guò)電動(dòng)泵實(shí)現(xiàn)輪缸壓力的建立，通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)液閥的控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)輪缸壓力的精確控制。本文研究的內(nèi)容為針對(duì)具體的ESP液壓調(diào)節(jié)單元對(duì)ve-DYNA液壓制動(dòng)模塊中進(jìn)液閥和電動(dòng)泵的參數(shù)進(jìn)行配置。
　　為實(shí)現(xiàn)上述目的，需要對(duì)目標(biāo)液壓調(diào)節(jié)單元進(jìn)行測(cè)試。本文將ESP液壓調(diào)節(jié)單元安裝到紅旗7180A3E轎車液壓制動(dòng)系

3、統(tǒng)上，利用實(shí)時(shí)系統(tǒng)dSPACE作為數(shù)據(jù)采集及控制端，設(shè)計(jì)液壓調(diào)節(jié)單元執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)電路并使用壓力傳感器對(duì)主缸、輪缸壓力進(jìn)行測(cè)量，構(gòu)建了ESP液壓調(diào)節(jié)單元測(cè)試系統(tǒng)。利用該測(cè)試系統(tǒng)重點(diǎn)對(duì)進(jìn)液閥和電動(dòng)泵的特性進(jìn)行了測(cè)試，并設(shè)計(jì)了參數(shù)配置方法，基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)ve-DYNA液壓制動(dòng)模塊中進(jìn)液閥和電動(dòng)泵的參數(shù)進(jìn)行了配置。
　　建立面向控制車輛模型是設(shè)計(jì)橫擺穩(wěn)定控制器的基礎(chǔ)。車輛模型建立的難點(diǎn)在于模型復(fù)雜會(huì)大大增加控制器設(shè)計(jì)的難度，模型簡(jiǎn)單會(huì)降

4、低準(zhǔn)確度，影響控制器控制效果。輪胎的側(cè)偏特性是影響車輛側(cè)向動(dòng)力學(xué)特性最主要的因素，如何處理輪胎的側(cè)偏特性是建立車輛模型的關(guān)鍵。本文使用T-S(Takagi-Sugeno)模糊模型逼近輪胎的非線性側(cè)偏特性，進(jìn)而建立了車輛二自由度T-S模糊模型。所建模型即具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，又具有較高的準(zhǔn)確度。
　　PDC(Parallel Distributed Compensation)原理將基于T-S模糊模型的控制器設(shè)計(jì)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為在T-S模糊模型每