摘要：选择双电机线控转向(steer-by-wire,SBW)系统作为研究对象,针对负载扰动、参数摄动以及双电机耦合等因素导致的双电机SBW系统跟踪与同步性能差的问题,提出一种基于自抗扰控制与滑模交叉耦合控制的双电机协调驱动控制策略。分析了双电机SBW系统的结构和工作机理,建立了该系统动力学模型。设计了一个二阶自抗扰控制器用于电机位置控制,整合电机控制的位置、速度环,解决传统电机位置控制中速度参数不可调节的问题。为了进一步提高二阶自抗扰控制器在系统状态变化时的控制效果,利用模糊神经网络算法动态优化控制器参数,增强控制系统的自适应能力。同时,基于交叉耦合控制思想,采用滑模控制算法设计了滑模速度协调控制器解决双电机系统的不同步问题。最后,基于Carsim-Simulink联合仿真平台进行了仿真分析,证明了所提控制策略的有效性。

摘要：为提高线控转向系统的安全性、可靠性,文章根据国际标准ISO 26262展开线控转向系统的功能安全概念设计。根据系统的边界、功能和架构,识别8个典型车辆使用场景;采用HAZOP分析方法对系统导致的整车级潜在危害进行分析,并对相应的风险等级进行评估,提出4个功能安全目标。采用FMEA进行安全分析,根据功能安全目标、安全分析结果和初版系统架构提出了25条功能安全需求和功能安全架构设计。

摘要：路感反馈作为线控转向系统最重要的功能之一,反馈力矩的精准执行代表了车辆信息的正确反映,而由于系统内摩擦力的存在导致路感反馈力矩执行出现偏差。文章首先对线控转向系统内存在的摩擦力进行分析;考虑到常用的库仑摩擦模型的局限性,提出使用LuGre进行摩擦补偿;提出了模型参数辨识的方法,并通过硬件在环实验辨识了线控转向台架的模型参数,为下一步的路感力矩设计提供参考。

摘要：齿条力是线控转向系统路感设计和转向跟随控制中的关键参数,但是由于其在量产车中难以被直接测量,因此,对其观测成为线控转向中的一个关键环节。采用两种方法观测齿条力,一种是基于车辆动力学的观测方法,采用龙伯格观测器观测车辆侧向速度,并结合轮胎刷子模型分析转向阻力矩;另一种是基于转向动力学的观测方法,通过建立转向执行机构动力学模型,并采用卡尔曼滤波实现对齿条力的直接观测。在此基础上,通过硬件在环台架试验比较两种方法的齿条力观测效果,提出基于多变量的规则式融合策略对两种方法进行优势互补。通过台架试验验证所提出的融合策略能在不同工况下有效提高齿条力观测的准确性和实时性。

摘要：为解决传统主动回正控制中各车速下合适的回正转速难以确定的问题,提出了一种基于回正转速参考模型和滑模控制的线控转向系统主动回正控制方法。设计了基于时间窗的主动回正状态判断机制,根据轮胎回正力矩建立了回正转速参考模型,并基于此模型设计了主动回正滑模控制策略。硬件在环仿真试验结果表明,提出的主动回正状态判断机制能准确切换系统状态,回正转速参考模型真实性高,且滑模控制策略能有效保障转向盘对参考回正转速的跟踪效果。

摘要：汽车线控转向系统作为智能驾驶汽车关键执行机构,直接影响到整车安全性与操控性。线控转向系统在控制精度、响应时延、路感反馈等方面存在诸多问题,通过建立系统数学模型,设计模型预测控制算法,提出自适应路感反馈策略,将转向角跟踪误差控制在±0.5°内,系统响应时延降至15ms,路面信息还原度超过95%。硬件在环试验平台完成系统性能验证,功能安全等级达到最高标准,为线控转向系统工程应用奠定基础。

摘要：线控转向是智能底盘的关键技术之一,转角高精度跟踪是线控转向的控制核心目标,基于混合控制理论,本文设计了一种基于扰动转矩观测的转向角跟踪预测滑模控制方法,采用滑模控制作为核心算法,以适配线控转向系统动力学中的非线性特性,采用比例积分观测器估计总扰动转矩并补偿系统的不良影响,采用模型预测控制算法对滑模面参数进行优化,在装配有电机线控转向系统的实验车上对所设计的混合控制方法进行了测试和验证,实验结果表明所设计的预测滑模控制器能够实现较优的转角跟踪性能,以及比例积分观测器可以准确地估计系统总集成扰动转矩。

摘要：车辆线控转向系统取消了转向盘与转向轮之间的部分机械连接,车辆转向阻力矩无法直接反馈给驾驶员。从驾驶员偏好转向盘转矩的角度出发,在分析转向盘转矩影响因素的基础之上,提出一种考虑摩擦力矩、阻尼控制力矩、限位控制力矩以及主动回正力矩的线控转向系统转向盘转矩的模型,并通过试验数据对模型中的参数进行辨识。选取双纽线试验和中心区特性试验等进行仿真分析和硬件在环验证。结果表明,所建立的转向盘转矩模型能够保证低速时的转向轻便和高速时的路感清晰,并且很好地描述了车辆在不同行驶工况下的转向盘转矩特性,充分发挥了线控转向车辆转向盘转矩可以根据驾驶员需求自由设计的优势。

摘要：线控车辆信息安全是指电信号传输的转向指令免受威胁、干扰和破坏,近年来关于车辆信息安全的智能网联汽车受到黑客严重威胁,信息安全对线控车辆系统的安全起着决定性作用.鉴于此,针对线控车辆的信息安全问题提出一种基于事件触发策略的四轮线控车辆系统的预测控制方案,该方案利用事件触发控制对控制通道进行选择,根据李雅普诺夫稳定理论给定幂指数稳定的充分条件,进而设计事件触发条件,并结合模型预测控制对未来动态信息进行预测,能在潜在对手攻击的情况下,保证车辆安全行驶.仿真结果表明,所提出方案具有良好的抗干扰能力和抗黑客攻击能力.

摘要：为了对线控转向系统(SbW)进行安全设计,分析了线控转向的安全目标和故障类型,并建立安全机制。归纳了软硬件模块故障在系统层级的失效,利用驾驶员在环(DIL)系统注入故障,模拟线控转向整车在发生故障时的表现,以此验证安全机制的可靠性。针对转向盘操纵结构(HWA)非预期转向试验表明,所建立的安全机制能确保车辆平稳运行。