汽車(chē)操縱逆動(dòng)力學(xué)的建模與仿真.pdf

1、針對(duì)汽車(chē)操縱逆動(dòng)力學(xué)的研究現(xiàn)狀，采用仿真分析和實(shí)車(chē)試驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)汽車(chē)操縱逆動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究。將計(jì)算智能方法、控制論中的逆系統(tǒng)理論以及虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用于汽車(chē)操縱逆問(wèn)題的研究中。在操縱逆問(wèn)題研究基礎(chǔ)上，進(jìn)行基于逆問(wèn)題求解的汽車(chē)操縱性能的優(yōu)化，并根據(jù)優(yōu)化方案，分析汽車(chē)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。 主要的研究?jī)?nèi)容和成果有： 1． 以識(shí)別汽車(chē)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角輸入和方向盤(pán)轉(zhuǎn)矩輸入為操縱逆動(dòng)力學(xué)研究的出發(fā)點(diǎn)。通過(guò)求解人—車(chē)—路閉環(huán)系統(tǒng)的狀態(tài)

2、空間表達(dá)式，利用徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)建立了汽車(chē)橫擺角速度、側(cè)向加速度與方向盤(pán)轉(zhuǎn)角之間的映射關(guān)系。在汽車(chē)沿不同路徑行駛時(shí)，以汽車(chē)橫擺角速度、側(cè)向加速度為輸入，識(shí)別方向盤(pán)轉(zhuǎn)角，結(jié)果表明，這種求逆的方法是可行的，并且具有精度高、運(yùn)算速度快及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 2． 根據(jù)車(chē)輛的操縱穩(wěn)定性能以及汽車(chē)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用ADAMS軟件建立了包含懸架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及輪胎等結(jié)構(gòu)在內(nèi)的整車(chē)模型；根據(jù)ADAMS閉環(huán)仿真控制原理，以汽車(chē)行駛道路軌跡為輸入控

3、制，識(shí)別方向盤(pán)轉(zhuǎn)角，結(jié)果表明，這種方法是可行的，為汽車(chē)操縱逆動(dòng)力學(xué)研究提供了可以信任的整車(chē)模型。 3． 以二自由度汽車(chē)為研究對(duì)象，將控制論中的逆系統(tǒng)理論應(yīng)用于操縱逆問(wèn)題的研究。將汽車(chē)操縱逆問(wèn)題轉(zhuǎn)化為建立原系統(tǒng)的逆系統(tǒng)，并在該逆系統(tǒng)中求解輸出，即歸結(jié)為正問(wèn)題的處理。在建立的逆系統(tǒng)中，以側(cè)向加速度為輸入，求解汽車(chē)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角，結(jié)果表明，該方法是有效的，且精度比較高，運(yùn)算速度比較快。 4． 將上述三種方法識(shí)別的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角進(jìn)行對(duì)比

4、分析，并通過(guò)實(shí)車(chē)試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證?？梢钥闯?，三種方法識(shí)別的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角比較吻合，且數(shù)字仿真結(jié)果與實(shí)車(chē)試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有較好的一致性，數(shù)字仿真能較好的反映實(shí)車(chē)試驗(yàn)。 5． 運(yùn)用計(jì)算智能方法，以實(shí)車(chē)實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，進(jìn)行汽車(chē)操縱逆動(dòng)力學(xué)的研究，建立了基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)。由橫擺角速度、側(cè)向加速度的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，識(shí)別汽車(chē)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角，將識(shí)別結(jié)果與試驗(yàn)測(cè)得的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角相對(duì)比，對(duì)比結(jié)果驗(yàn)證了該方法的正確性，并且只要試驗(yàn)樣本足夠多且具有代表性，識(shí)別精度會(huì)越