智能電動(dòng)車(chē)自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)研究.pdf

1、汽車(chē)行業(yè)迅猛發(fā)展，汽車(chē)保有量逐年上升，汽車(chē)的普及在帶給人類(lèi)便利生活的同時(shí)，也造成了環(huán)境污染、能源損耗等嚴(yán)峻問(wèn)題;同時(shí)，道路交通事故也在不斷增長(zhǎng)，對(duì)人類(lèi)的生活和精神造成了巨大損失。在“人-車(chē)-路”構(gòu)成的駕駛環(huán)境中，人是主導(dǎo)成分，駕駛員的疲勞、分神以及駕駛經(jīng)驗(yàn)不足造成的錯(cuò)誤判斷，都是引發(fā)交通事故的主要原因，因此，若將“人”消極方面的因素除去，將會(huì)對(duì)提高駕駛過(guò)程的主動(dòng)安全性具有重要意義。綜合以上兩方面，發(fā)展智能電動(dòng)車(chē)，將有效避開(kāi)由汽車(chē)引起的諸

2、多問(wèn)題，使車(chē)輛的發(fā)展真正造福人類(lèi)，是今后車(chē)輛的重要發(fā)展方向。自主轉(zhuǎn)向是實(shí)現(xiàn)車(chē)輛智能化的重要因素，因此，本文基于自主設(shè)計(jì)的電動(dòng)車(chē)，對(duì)電動(dòng)車(chē)自動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及控制策略進(jìn)行了研究。
　　通過(guò)試驗(yàn)確定了本研究電動(dòng)車(chē)相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)，建立了基于循跡偏差的車(chē)輛二自由度動(dòng)力學(xué)模型。隨后，對(duì)電動(dòng)車(chē)進(jìn)行了自主轉(zhuǎn)向的智能化改造，將外界環(huán)境信息傳感器和車(chē)輛狀態(tài)傳感器代替駕駛員的視覺(jué)等感覺(jué)器官，傳感器提取的信息由計(jì)算機(jī)進(jìn)行選擇和決策，并將執(zhí)行指令發(fā)送

3、到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，步進(jìn)電機(jī)取代方向盤(pán)控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，推桿電機(jī)控制制動(dòng)主缸，通過(guò)對(duì)前輪轉(zhuǎn)角、輪轂電機(jī)和制動(dòng)的控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制。
　　基于車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型基礎(chǔ)，研究了電動(dòng)車(chē)橫向運(yùn)動(dòng)控制策略，并分析控制過(guò)程的特點(diǎn)，選用模型預(yù)測(cè)控制算法設(shè)計(jì)了橫向運(yùn)動(dòng)控制器，控制器以橫向循跡偏差、橫擺角偏差及兩者的變化率作為狀態(tài)變量，前輪轉(zhuǎn)角作為控制量，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車(chē)自主循跡和轉(zhuǎn)向。在此基礎(chǔ)上，對(duì)橫向控制器進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，驗(yàn)證其可靠性。
　　為