基于變結(jié)構(gòu)滑模控制理論的汽車操縱穩(wěn)定性控制策略研究.pdf

1、本文圍繞汽車操縱穩(wěn)定性控制中的橫擺力矩控制系統(tǒng)，著重討論了汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制的控制邏輯與控制算法，并通過仿真分析為實(shí)際汽車操縱穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。 車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)是以ABS為基礎(chǔ)發(fā)展而成的。系統(tǒng)主要在大側(cè)向加速度、大側(cè)偏角的極限工況下工作的。它利用左、右兩側(cè)制動(dòng)力之差產(chǎn)生的橫擺力矩來防止出現(xiàn)難以控制的側(cè)滑現(xiàn)象，如在彎道行駛中因前軸側(cè)滑而失去路徑跟蹤能力的駛出現(xiàn)象及后軸側(cè)滑甩尾而失去穩(wěn)定性的激轉(zhuǎn)

2、現(xiàn)象等危險(xiǎn)工況。 建立車輛模型是進(jìn)行汽車操縱穩(wěn)定性控制系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)，因此根據(jù)研究需要建立了整車的車輛數(shù)學(xué)模型，并利用多剛體動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS建立了仿真車輛模型。通過對(duì)滑模變結(jié)構(gòu)控制理論和汽車操縱穩(wěn)定性理論的分析和研究，根據(jù)車輛系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型以及變結(jié)構(gòu)滑?？刂评碚?，文中建立了三種基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的汽車操縱穩(wěn)定性制系統(tǒng)的控制邏輯和控制算法——橫擺角速度滑?？刂?、質(zhì)心側(cè)偏角滑模控制和質(zhì)心側(cè)偏角修正滑模控制，并在冰、雪、濕滑及干燥

3、的路面上分別進(jìn)行了仿真計(jì)算。通過仿真結(jié)果著重研究了橫擺角速度滑?？刂坪唾|(zhì)心側(cè)偏角滑模控制的特性；同時(shí)就質(zhì)心側(cè)偏角和橫擺角速度聯(lián)合滑?？刂频慕⑻岢隽藰?gòu)思: （1）相對(duì)質(zhì)心側(cè)偏角滑模控制，橫擺角速度滑?？刂茖?duì)于系統(tǒng)的非線性程度很敏感，這個(gè)特性對(duì)于高度依賴輪胎模型的控制系統(tǒng)是不利； （2）橫擺角速度滑模控制的控制力矩相對(duì)質(zhì)心側(cè)偏角滑?？刂戚^小，效率高； （3）質(zhì)心轉(zhuǎn)角過大時(shí)橫擺角速度滑?？刂浦袡M擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角出

4、現(xiàn)了“飄”點(diǎn)； （4）橫擺角速度滑?？刂浦械牧氐姆逯党霈F(xiàn)在質(zhì)心側(cè)偏角峰值前，時(shí)間差隨速度和道路附著系數(shù)的提高而減?。?（5）在橫擺角速度滑?？刂浦熊囕v的橫擺角速度出現(xiàn)響應(yīng)延遲，同樣對(duì)于質(zhì)心側(cè)偏角滑?？刂浦熊囕v的質(zhì)心側(cè)偏角有響應(yīng)延遲現(xiàn)象； （6）在穩(wěn)態(tài)時(shí)加入控制系統(tǒng)，相對(duì)橫擺角速度控制，質(zhì)心側(cè)偏角控制中車輛的質(zhì)心側(cè)偏角β更小，而橫擺角速度值比其要大； （7）在失去穩(wěn)定性加入控制系統(tǒng)，相對(duì)于滑模變結(jié)構(gòu)橫擺角