摘要：对融合了主动前轮转向的电动助力转向系统,主动转向引入的附加转角使得轮胎侧向力发生突变,从而导致转向盘力矩会发生突变。虽然轮胎力不易直接测量,但是扩展卡尔曼滤波算法可以实现对非线性轮胎力的估计,为解决转向盘力矩突变找到实现方法。建立了非线性车辆数学模型,并构建基于扩展卡尔曼滤波算法的轮胎侧向力观测器,根据得到的轮胎侧向力的估计值对转向盘力矩突变进行补偿,实现了车辆状态估计与车辆控制的结合。在MATLAB/Simulink里的仿真分析验证了控制策略的有效性。

摘要：采用二自由度车辆模型作为被控对象简化模型,提出了一种基于状态反馈的H_∞鲁棒控制方法的车辆底盘集成控制策略,协调控制主动前轮转向系统和直接横摆力矩控制系统。直接横摆力矩控制系统基于HSRI轮胎模型的逆运算和PI控制实现。通过J-turn工况和正弦延迟工况对H_∞鲁棒控制器进行仿真验证,结果表明,所设计的车辆底盘集成H_∞鲁棒控制器具有良好的控制效果,能够明显地改善车辆的操纵稳定性。

摘要：针对高速汽车在侧风环境下的气动稳定性问题,基于大涡模拟(LES)及五自由度车辆模型,建立了汽车空气动力学与汽车动力学的动态双向耦合分析模型.考虑了主动前轮转向的主动控制(AFS)对高速车辆侧风稳定性的影响;采用调整车辆质心位置的方法验证了动态双向耦合模型的鲁棒性.对在某轿车在有、无驾驶员及有、无AFS控制下的运动及流场特性进行了对比分析.研究结果表明:在侧风作用下车辆的侧向速度及横摆角速度对高速车辆的气动稳定性有着重要影响;在无驾驶员条件下,有AFS控制的车辆仍能回到正常行驶路线,而无AFS控制的车辆无法回到正常行驶路线;在有驾驶员条件下,无AFS控制车辆最大侧向位移为1.1m,有AFS控制车辆最大侧向位移0.47m,表明AFS控制有助于提高车辆侧风稳定性.

摘要：结合直接横摆力矩控制和主动前轮转向控制,设计了一种提高制动方向稳定性的复合控制系统.控制器采用2-自由度调节器结构,将前轮转向角视为输入,将作用于车身的外部侧向干扰力视为扰动,通过2-自由度调节器将转向跟随控制和抗扰控制分离,并对制动控制参数进行了优化.文章对有转向输入和路面突变情况下的控制器控制性能进行了仿真研究,并与无方向稳定控制的仿真结果进行了对比.仿真试验证实这种控制方法在提高车辆制动稳定性方面有良好的效果.

摘要：为了提高线控转向车辆在高速工况下角传动比非线性响应的准确性,分析线控转向的功能指标,推导可变传动比的计算过程,讨论固定横摆角速度增益、固定侧向加速度增益、车速、方向盘输入对前轮转角映射结果的影响,建立基于模糊推理系统的可变传动比策略,针对理想传动比在车辆稳定性控制层面上的不足,采用前轮补偿角的方法进行最终前轮转角的决策。在验证过程中,搭建线控转向整车数学模型,选取典型转向输入工况,结合动力学仿真软件对总体系统设计进行联合仿真对比分析。实验结果分析证明,设计后的传动比策略可以实现方向盘指标需求,降低横摆角速度和质心侧偏角,有效减轻驾驶员的操作负荷,基于改进滑模控制的主动转向策略相比饱和函数指数趋近律滑模控制,超调量降低了9%,提高汽车行驶安全。

摘要：针对汽车定传动比转向特性存在的不足,提出用前馈和自抗扰反馈的汽车转向变传动比控制算法,实现汽车主动前轮转向。设计了前馈控制器和自抗扰反馈控制器,前馈控制器实现汽车转向传动比随车速在12-24之间变化,自抗扰反馈控制器跟踪理想参考横摆角速度。建立车辆闭环控制模型,控制Car Sim车辆模型进行双移线、转向盘角阶跃输入和对开路面试验,并与PID控制仿真结果进行对比。仿真试验结果表明,所设计的前馈和反馈控制器实现了变传动比转向控制,车辆路径跟踪性能好、响应超调量小、响应时间短以及抗干扰能力强,且各项性能优于PID控制,改善了汽车操纵稳定性。

摘要：为了将磁阻传感器应用于汽车主动前轮转向系统的变传动比执行电动机(无刷直流电动机)中,分析了系统对位置传感器的要求和磁阻传感器的工作原理,提出了用于无刷直流电动机控制系统的HMC1512磁阻传感器的信号处理算法,给出了信号处理流程图,并在Matlab/Simulink环境下建立了无刷直流电动机的三闭环控制模型和信号处理模型.仿真过程中,将控制模型的转角输出作为信号处理模型的输入,由信号处理模型计算电动机的转子位置、转角和转速信号,并与控制模型的相应信号进行对比仿真.结果表明:所计算得到的信号与控制模型自身的相应信号基本一致,验证了所设计的算法能够用来判断电动机转子的位置,也能用来计算电动机转子的转角和转速,为HMC1512在主动转向执行电动机中的应用提供了依据.

摘要：为提高轮毂电机驱动电动汽车在高速、低附着等危险工况下的侧向稳定性,提出一种基于Nash博弈的协同控制策略,采用上下双层控制结构进行稳定性控制策略的设计。上层引入Nash博弈协调控制策略决策前轮转角和附加横摆力矩,跟踪期望横摆角速度和质心侧偏角;下层根据轴荷比例分配四个车轮的驱动力矩。并在CarSim/Simulink的联合仿真平台进行危险工况下双移线仿真试验,结果表明,相比于只进行主动前轮转向控制,在潮湿沥青路面以75 km/h行驶时,采用基于Nash博弈的协调控制策略横摆角速度最大误差为2.25°,侧向速度最大误差为0.12 m/s,且保持良好的路径跟踪性能;通过适当协调主动前轮转向(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC)的动作,文章所提出的控制策略可以有效地提高横向稳定性,保证车辆在危险行驶工况下正常行驶。

摘要：提出一种基于定量反馈理论的主动前轮转向策略 ,通过反馈控制系统控制汽车的动态特性 ,以跟踪汽车转向理想横摆角速度 .进而提出了基于定量反馈理论的主动四轮转向策略 ,使得汽车重心处的侧偏角和车体横摆角速度实现了解耦控制 .多种情况下的非线性仿真结果表明 。

摘要：通过对前轮主动转向结构形式的分析和简化,建立了状态空间形式的主动前轮转向动力学模型。并以转向盘转角、横摆角速度和侧偏角为优化目标,设计了线性二次型调节器控制。通过横摆角速度和质心侧偏角的共同反馈,控制电动机助力转角,实现主动转向。控制过程中,设计状态观测器对难以直接测量的质心侧偏角信号进行估计,满足系统对反馈信号的需求。利用Matlab对转向路径跟踪过程及遭遇侧向风作用工况的仿真分析表明,通过横摆角速度和侧偏角的反馈控制,将横摆角速度控制在理想的范围,质心侧偏角被限制在车轮的线性范围内,有效地改善整车的转向特性,提高汽车的操纵稳定性。