基于DYC的车辆ESC系统控制方法及其仿真试验平台研究

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雅宝题库解析：
电子稳定控制系统（ESC）通过对车辆运动的主动控制，帮助驾驶员更好地实现驾驶意图，并在极限工况下维持车辆的稳定行驶。ESC已成为提高车辆主动安全性的重要装置并将得到进一步的发展。本文以基于直接横摆力矩控制（DYC）实现方式的ESC系统为研究对象，设计了ESC系统控制算法和车辆状态观测器，建立了ESC硬件在环（HIL)仿真试验平台并基于该平台开发了ESC快速原型。主要研究内容包括：采用相平面法分析了车辆操纵动力学特性，基于车辆运动状态参数与车辆稳定性的关系确定了ESC控制变量。研究了基于“主环-伺服环”控制结构，设计了ESC主环和伺服环的控制算法。为了检验所设计的ESC系统控制算法的控制效果和基于组合DSA算法的状态观测器的估计精度，本文基于dSPACE系统开发并完善了硬件及驾驶员在环（DIL)仿真试验平台。此HIL/DIL仿真平台不仅可实现状态观测器和控制器参数的在线调整，还能满足ESC控制效果测试和状态观测器的估计精度评估的要求。采用动态单纯形算法（DSA）设计了可同时估计车辆质心侧偏角和路面附着系数的车辆状态观测器。为了提高观测器对质心侧偏角的估计精度和动态响应，提出将运动学方程和DSA算法相结合的组合DSA算法。利用所开发的HIL/DIL仿真平台对组合DSA算法进行了验证，结果表明该算法对车辆质心侧偏角和路面附着系数均有较高的估计精度和较快的动态响应。