摘要：为消除EPS系统在制造和装配过程中造成的摩擦力矩个体差异的影响,本文中首先建立了EPS动力学模型,并考虑到转向系统摩擦的不确定性、非线性和个体差异,建立了基于Lu Gre模型的转向系统摩擦模型,设计了摩擦状态观测器。然后,提出了一种基于反步法的自适应神经网络控制策略,对EPS的摩擦进行补偿,并通过Lyapunov稳定定理证明其稳定性。最后,进行仿真和硬件在环试验,结果表明:采用自适应神经网络控制策略改善了电机电流跟踪性能,加入摩擦补偿后提高了EPS的转向轻便性和回正性能,且在一定程度上抑制了因摩擦不确定性和EPS产品个体差异性造成的摩擦力矩波动。

摘要：针对电动助力转向系统(EPS)用永磁同步电机在i_d=0控制与弱磁控制相互切换的过程中转矩波动对系统性能的影响,设计了负载转矩观测器,对速度环中的弱磁控制模式输出的转矩进行补偿;并在两种模式切换时加入了转矩平滑切换模块,解决了切换过程中由于转矩突变带来的操纵转矩波动问题。仿真与试验结果表明,通过负载转矩观测器进行负载前馈补偿,使系统对负载扰动有很强的鲁棒性;转矩平滑切换模块对工作模式切换过程中产生的操纵转矩波动有很好的抑制作用,改善了驾驶员操纵沉重和转矩波动等不良手感。

摘要：根据四轮驱动轮毂电机电动汽车车轮驱动转矩独立可控的特点,通过控制轮毂电机的输出转矩从而控制四个车轮的驱动力/制动力,产生附加横摆力矩,实现电动汽车的横摆稳定性控制。整车控制策略采用分层控制,上层为附加横摆力矩控制器,分别设计基于横摆角速度的模糊控制器、基于质心侧偏角的模糊控制器和可拓联合控制器,下层为驱动力分配控制器,分为稳定性控制模式、最小能耗控制模式和联合控制模式,采用伪逆优化算法对各车轮的驱动力矩进行优化分配。采用灰色控制模型对实际的横摆角速度和质心侧偏角数据进行预处理。根据电动汽车行驶状态,将控制域划分为经典域、可拓域和非域,在不同的域内采用不同的控制模式,在保证整车横摆稳定性的同时降低整车驱动能耗,提高续航里程。在Matlab/Simulink软件中建立整车动力学模型,并在双移线工况下进行横摆稳定性控制与最小能耗控制的仿真分析。仿真结果表明,整车控制策略能有效保障汽车行驶时的横摆稳定性,同时可以降低整车的驱动能耗。最后,利用轮毂电机试验台并采用Carsim和LabVIEW进行硬件在环试验,验证整车控制策略。

摘要：在设计车道偏离防止系统时,为充分利用差动制动控制和主动转向控制,同时兼顾车辆行驶的安全性与驾驶员驾驶自由,提出了一种双级预警的利用主动转向与差动制动协调控制的车道偏离防止策略。当车辆危险程度较低时仅采用差动制动控制,保证驾驶员对转向盘的控制;当车辆危险程度较高时,采用预测控制实现主动转向与差动制动系统的协调控制,使车辆能快速地回到车道中心线。选取跨道时间来设计车辆偏离预警算法,并根据车辆转向系统的响应分别设定预警阈值。为保证车辆的稳定性,采用模型预测控制算法添加合理的约束,设计差动制动控制和主动转向与差动制动协调控制器。仿真与硬件在环试验结果表明,所设计的基于主动转向与差动制动协调的车道偏离防止控制策略在保证车辆行驶安全性的前提下给予了驾驶员充分的驾驶自由。

摘要：针对轮毂电机驱动电动汽车各轮转矩独立可控且转矩响应迅速精确的特点,进行差动转向的相关研究。首先,构建了线控差动转向系统,并经过等效简化,建立了系统动力学方程。接着,进行了线控差动转向控制系统的设计。以系统模型为基础,以转向齿条位移为闭环控制量,分3步进行非线性控制器控制律的设计。确定转矩分配方案,实现各轮转矩的协调分配。然后,进行了经典工况下的仿真验证,结果表明,线控差动转向能较好地驱动车辆按照驾驶员意愿进行转向,所设计的非线性控制器控制效果良好,且差动转向的介入会影响车辆的稳定性和转向性能。最后,基于NI PXI实时平台和双轮毂电机试验台进行了硬件在环试验,验证了所构建线控差动转向系统的有效性。

摘要：为了降低重型自卸车货箱质量和车辆油耗,提高车辆运输效率,采用三维软件PRO/E建立重型自卸车货箱底板的应力分析有限元模型,并导入ANSYS Workbench中。利用ANSYS Workbench有限元仿真软件计算静态工况与动态工况下货箱底板的应力分布和变形量。基于静态与动态有限元仿真结果,提出了正三角布置重型自卸车货箱底板中部横梁的轻量化设计方案,并对改进设计后的货箱底板变形量进行仿真,验证轻量化设计方案的合理性。研究结果显示:在满足货箱底板应力要求和强度要求的前提下,通过对货箱底板的轻量化设计,使货箱底板总质量降低20. 88%,实现了轻量化的目标。

摘要：针对商用车普遍采用的液压动力转向系统(HPS)助力特性不可变的缺点,提出了一种旁通流量控制式电控液压转向系统。设计了这种转向系统的助力控制策略,研究其核心部件电液比例阀的结构原理和数学模型,采用动态面控制方法设计了一个鲁棒自适应动态面控制器。理论推导证明所设计的控制器不仅能够保证闭环系统半全局渐近稳定,输出渐近跟踪期望轨迹,而且对于系统不确定参数和外界干扰具有较强的鲁棒性。仿真结果表明,所设计的自适应动态面控制器不仅响应快、跟踪效果好、控制精度高,而且能够实现汽车低速时的转向轻便性和高速时的良好路感要求。

摘要：关于车辆转向液压系统优化控制问题,针对重型商用车辆传统的具有固定助力特性的HPS系统存在的高速时转向操纵安全性差的问题,提出一种旁通流量控制式电控液压助力转向(ECHPS)系统,建立了ECHPS的机械和液压子系统模型及整车二自由度动力学模型。分析了转向系统可变助力特性的设计要求,建立了ECHPS助力特性MATLAB/Simulink仿真模型,通过仿真计算得到了ECHPS在不同车速下的转向助力特性曲线。仿真结果表明,所设计的ECHPS可变助力特性同时满足了低速时的转向轻便性要求和高速时的良好转向"路感"和操纵稳定性,并得到旁通流量与车速的关系曲线为设计ECHPS旁通流量阀开度的控制策略提供了基本依据。

摘要：本文提出了一种采用主动-半主动混合控制的电磁混合悬架,并且具有3种工作模式,分别侧重于改善悬架的隔振性、轮胎接地性和综合性能.结合主动控制与半主动控制的优点,建立了主动-半主动混合控制系统.设计了LQG控制策略,并通过遗传算法确定了各模式下的加权系数.进行了仿真分析,结果表明:采用混合控制的电磁混合悬架相比电磁主动悬架,能够明显减少能量消耗,且控制效果与电磁主动悬架相差不大.最后进行了试验研究,试验结果与仿真结果较为一致,从而验证了电磁混合悬架系统结构的有效性和控制方法的正确性.

摘要：为提高电磁主动悬架可靠性,将液压阻尼器与线性电机并联。首先建立了电磁主动悬架动力学模型;随后设计了双环控制系统,外环为LQG控制下的车辆动力学控制,内环为电流跟踪控制,并采用粒子群算法确定了不同控制目标下的加权系数;然后分别以乘坐舒适性和行驶安全性为控制目标,研究了不同控制目标下阻尼系数对动力学性能和能耗特性的影响规律,结果表明:时域内,阻尼系数对LQG控制下的电磁主动悬架动力学性能无影响,但其能量消耗随着阻尼系数的增大先减小后增大,为此分别确定了c_s=1000Ns/m作为乘坐舒适性为控制目标下的阻尼值,c_s=2000Ns/m作为行驶安全为控制目标下的阻尼值。频域内,无论是以乘坐舒适性为控制目标,还是以行驶安全为控制目标,阻尼系数都会使得乘坐舒适性有所恶化,而行驶安全性得到改善。