基于变传动比主动转向系统的车辆动态控制

admin · 发表于 2022-9-2 13:24:45

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安全、节能与环保是21世纪汽车发展的三大主题，运用现代的科学技术，研制和开发车辆主动转向系统是提高车辆安全性最主要的课题之一，由于该系统可实现变传动比控制、抗干扰控制进而提高动态操控稳定性等功能，将大大降低驾驶员劳动强度和提高车辆主动安全性能，减少道路交通事故发生的可能，保护人民的生命安全和降低财产损失。本文在对国内外车辆主动转向进行分析、研究的基础上，提出了横摆角速度控制方法、变传动比控制方法、回正控制方法和抗干扰控制方法等，并对其进行了理论和实验研究，本文的研究工作可总结为以下几个部分：（1）在电液助力转向系统机械结构的基础上，对系统进行了改进，设计了主动前轮转向系统。针对系统机械、电器和液压子系统的参数建立了系统结构模型，并在此基础上，建立了主动转向系统数学模型；（2）根据横摆角速度稳定控制的要求，建立理想参考模型。运用极点配置方法针对不同速度工况设计了PID控制器参数设计方法；运用模糊Fuzzy PID控制理论设计了品质较好的控制方法。（3）针对主动转向系统中的变传动比控制、回正控制和抗干扰控制等关键题目，运用最优控制理论设计了液压动力缸控制器和直流无刷电机控制器，建立了变传动比控制和回正控制中的理想参考模型，针对抗干扰控制，根据车辆二自由度动力学模型设计了转角补偿控制方法，通过仿真实验验证各种控制方法。（4）利用试验台结合车辆动态学软件veDYNA进行了实验验证工作，通过实验表明本文设计的控制方法可较好地完成各种控制功能。

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