汽車ESP聯(lián)合仿真平臺(tái)搭建及控制策略研究.pdf

1、汽車在高速或低附著系數(shù)路面上轉(zhuǎn)向行駛或受到側(cè)向干擾時(shí),輪胎與地面的側(cè)向附著系數(shù)很容易達(dá)到附著極限而發(fā)生側(cè)滑,使車輛喪失操縱穩(wěn)定性,進(jìn)而引發(fā)交通事故。ESP--汽車電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng)正是為了應(yīng)對(duì)這一情況而研發(fā)的車輛主動(dòng)安全控制系統(tǒng)。本文以尤尼科車作為研究對(duì)象,利用ADAMS軟件、AMESim軟件,以及Matlab\simulink構(gòu)建了汽車ESP控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真分析平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了ESP聯(lián)合仿真和控制策略分析。
　　 利用ADAMS軟

2、件,采用魔術(shù)輪胎模型建立尤尼科操縱穩(wěn)定性分析模型并進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。根據(jù)ESP液壓系統(tǒng)工作原理,利用AMESim軟件搭建制動(dòng)系統(tǒng)模型,以樣車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的增壓特性和減壓特性對(duì)AMESim各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,分析ESP系統(tǒng)液壓元器件各項(xiàng)參數(shù)對(duì)制動(dòng)性能的影響。
　　 為考慮ESP工作過(guò)程中輪胎的非線性,本文提出了采用雙線性模型來(lái)逼近輪胎魔術(shù)模型。在分析ESP控制基本原理的基礎(chǔ)上,以汽車質(zhì)心側(cè)偏角和橫擺角速度作為描述汽車行駛姿態(tài)的

3、狀態(tài)變量,結(jié)合車輛操縱動(dòng)力學(xué)方程和Matlab＼Simulink軟件建立車輛二自由度模型來(lái)分析理想質(zhì)心側(cè)偏角和橫擺角速度。本文還研究了汽車穩(wěn)定性因素與根軌跡法相結(jié)合來(lái)分析和判斷汽車穩(wěn)定性的方法,為ESP控制的工作范圍判定提供理論依據(jù)。
　　 基于直接橫擺力矩的最優(yōu)控制方法研究了ESP控制策略,提出了利用Hopfield網(wǎng)路求解最優(yōu)控制問(wèn)題,有效地避免了利用Riccati方程求解時(shí)變系統(tǒng)無(wú)限域最優(yōu)控制問(wèn)題時(shí)的計(jì)算困難。并且設(shè)計(jì)了基

4、于連續(xù)Hopfield網(wǎng)絡(luò)的ESP最優(yōu)控制器,利用差動(dòng)制動(dòng)的基本思想,在汽車極限運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)外前輪或內(nèi)后輪施加制動(dòng)力來(lái)改變車輛運(yùn)動(dòng)姿態(tài),仿真結(jié)果表明該控制策略有效的改善了汽車行駛穩(wěn)定性。
　　 基于Adams軟件建立的整車動(dòng)力學(xué)模型、AMESim軟件搭建的ESP液壓制動(dòng)系統(tǒng)模型和Matalab＼Simulink搭建的ESP控制策略構(gòu)建了ESP控制策略的聯(lián)合仿真平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了ESP控制策略的聯(lián)合仿真,為ESP控制系統(tǒng)快速開發(fā)實(shí)現(xiàn)提供