汽車底盤系統(tǒng)的分層集成控制研究.pdf

1、汽車底盤系統(tǒng)包括懸架、轉(zhuǎn)向、制動三個相互耦合的子系統(tǒng)，在汽車行駛過程中，車輛往往不能滿足不同行駛工況下的性能要求，因此研究這三個子系統(tǒng)的集成控制成為一種必然趨勢，得到了各方面的廣泛關(guān)注。 本文以汽車底盤為研究對象，建立了主動懸架系統(tǒng)(Active Suspension System，ASS)、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric Power Steering System，EPS)和防抱死制動系統(tǒng)(Anti-lock Brakin

2、g system，ABS)的數(shù)學(xué)模型(其中主動懸架系統(tǒng)采用新型的磁流變減振器作為執(zhí)行機(jī)構(gòu))，并在此基礎(chǔ)上分別對主動懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)了最優(yōu)預(yù)見控制器、對電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)了模糊PID控制器、對防抱死制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)了基于車輪滑移率的邏輯門限值控制器。在Matlab/Simulink環(huán)境下的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這三個控制器都能有效地提高各自系統(tǒng)的性能，但是三個控制器同時工作時，由于子系統(tǒng)性能指標(biāo)間的相互影響，卻使得汽車無法滿足不同工況下的性能要求。

3、 通過分析ASS、EPS、ABS性能指標(biāo)之間的相互聯(lián)系，提出了一種分層控制策略，在已設(shè)計(jì)的三個子系統(tǒng)控制器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一個上層集成控制器來協(xié)調(diào)三個子系統(tǒng)的性能指標(biāo)，通過指令改變底層子控制器的控制參數(shù)和控制目標(biāo)，使汽車能滿足不同的行駛工況。通過在Matlab/Simulink環(huán)境下對分層集成控制系統(tǒng)進(jìn)行的仿真可知，采用這種分層集成控制策略，協(xié)調(diào)了子系統(tǒng)的性能指標(biāo)，使汽車在各種工況下的主要性能都較好，基本滿足了各種行駛工況的要求，這