摘要：针对横摆角速度及质心侧偏角在车辆稳定控制中的重要作用,提出一种分层结构,在上层系统采用滑模变结构策略对汽车稳定性进行操纵。参考二自由度车辆模型计算控制变量名义值,针对横摆角速度及质心侧偏角偏差和偏差导数,设计汽车稳定操纵系统,由控制参量决策出最优附加横摆力矩。利用李雅普诺夫判定方法判断所设计的闭环系统的稳定性。试验结果表明,本文设计的滑膜变结构控制器在紧急工况下能够明显改善车辆稳定性能,提高行车安全。

摘要：为了精确、实时监控质心侧偏角、路面附着系数等关键车辆状态参数,保证车辆电子稳定性控制系统(ESC)的控制精度和效果,引入具有显式表达式、方便进行在线计算的非线性Dugoff轮胎模型,描述轮胎与地面之间的非线性附着特性;并对Dugoff轮胎模型进行了改进以提高轮胎模型在大滑移率条件下的计算精度。在二自由度车辆模型和非线性轮胎模型基础上,提出了采用组合动态单纯形算法的车辆状态最优观测器,并将设计的车辆最优状态观测器在基于veDYNA动力学仿真软件的驾驶人在环仿真平台上进行了典型工况的在线测试。结果表明:研究的基于组合动态单纯形算法的车辆状态最优观测器具有较好的观测精度和较快的收敛速度。

摘要：对于智能车辆的路径跟踪,传统位置偏差控制方法往往忽略了车辆的动态稳定性.针对这一问题提出一种考虑横向稳定性的智能车辆路径跟踪控制方法.首先建立二自由度车辆动力学模型和路径跟踪误差模型,综合考虑车辆位置偏差和车辆动力学状态,利用基于反馈优势的反推法(FDB)生成期望横摆角速度;然后基于线性二次型跟踪器(LQT)设计了主动前轮转向(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC)的集成控制策略,得到了理想的控制输入(前轮转角和外部横摆力矩),进而实现精确跟踪期望横摆角速度和质心侧偏角;最后在Simulink仿真环境中对提出的控制方法进行验证.结果表明:提出的控制方法在路径跟踪的同时具有很好的横向稳定性能;相比于不考虑横向稳定性的控制方法,提出的方法在路径跟踪过程中跟踪精度更高,车辆的质心侧偏角更小,横摆角速度也能更好的跟踪期望值.

摘要：为解决智能汽车传感器测量质心侧偏角成本高昂的问题,文章提出了通过扩展卡尔曼滤波(EKF)算法降低测量成本的方法。基于Dugoff轮胎模型在MATLAB/Simulink软件中构建车辆非线性二自由度仿真模型,利用EKF算法设计车辆参数和轮胎侧偏力的状态观测器,设计了一种适应多工况条件的自适应协方差矩阵。对设计的算法进行多种典型工况实验仿真验证,与汽车动力学软件CarSim同工况下进行曲线对比,仿真值与估计值基本吻合。结果表明,所设计的车辆参数估计算法具有良好的多工况适应能力,具有一定的实用性。

摘要：针对轮毂电机式电动汽车的稳定性控制问题,建立了七自由度整车模型和非线性轮胎模型。在此基础上,提出基于横摆力矩控制的电动汽车稳定性控制策略。通过线性二自由度车辆模型计算理想质心侧偏角和理想横摆角速度。采用状态观测器估计实际质心侧偏角。以汽车质心侧偏角和横摆角速度为控制变量,设计了基于滑模理论的稳定性控制器。通过对单个车轮施加驱动或制动控制,产生纠正汽车行驶状态的横摆力矩。建立了基于CarSim和Matlab/SIMULINK的稳定性控制系统虚拟仿真平台,在双移线工况下进行仿真分析。结果表明该稳定性控制器能够快速施压驱动力或制动力,及时、准确地控制汽车的横摆角速度和质心侧偏角,避免汽车产生不足转向或过多转向,使汽车实际运行的路径与期望路径保持一致,提高了汽车的操纵稳定性。

摘要：针对车辆安全稳定系统的算法设计中诸如车身质心侧偏角等惯性信息难以估量的问题,研究了状态观测器在系统中的应用方法。建立了车辆二自由度单车道数学模型,设计了质心侧偏角状态观测器的流程,并对此流程中的估算条件和影响因素进行了计算分析。通过数值计算类软件Matlab和动力学仿真类软件Adams的联合仿真,验证了所设计的状态观测器的精度能够满足车辆安全稳定系统的算法设计中的要求。

摘要：采用低成本传感器并借助卡尔曼滤波方法实现车辆运动状态的高精度估计。首先考虑车辆侧向运动、横摆运动以及侧倾运动,建立非线性三自由度的动力学车辆模型,通过对其线性化,实现扩展卡尔曼滤波设计,进一步针对线性化带来的截断误差问题,利用贝叶斯估计建立极大后验状态估计最小二乘表达式,通过进一步求解最终设计完成了迭代扩展卡尔曼滤波算法。通过不同行驶条件下仿真,验证迭代扩展卡尔曼滤波过滤噪声和追踪实际值的能力。仿真结果表明:在复杂的行驶条件下,迭代扩展卡尔曼滤波能大幅过滤噪声,并有效追踪车辆质心侧偏角和横摆角速度的实际状态。

摘要：针对车辆高速行驶过程中,四轮转向系统产生的质心侧偏角和横摆角速度方向同向危险性及反向控制策略的矛盾性,建立四轮转向系统二自由度模型。设计一种降维状态观测器解决车辆质心侧偏角难以被现有传感器测得的问题,进而分别运用极点配置法和线性二次型最优控制(LQR)两种方法设计控制器,提出了一种对状态调节器和目标横摆角速度跟踪进行加权的控制律设计方法;通过MATLAB/Simulink应用阶跃工况和单移线工况进行仿真试验,其结果显示:稳态时横摆角速度减少较小,却能够显著提高车辆的路径跟踪能力。

摘要：针对轮胎动力学存在的非线性问题及质心侧偏角估计的准确性与实时性问题,基于分布式驱动电动车(简称:IEV)车轮转矩易于测量的优势,设计了一种非线性降阶滑模状态观测器,对质心侧偏角和轮胎力进行估计。首先建立IEV车辆七自由度非线性动力学模型,选择UniTire轮胎模型描述轮胎特性。在此基础上考虑垂向载荷变化的影响;其次,利用饱和函数克服滑模固有的颤振现象;然后,根据IEV车辆车载传感器可测量的车辆状态,基于滑模变结构理论设计降阶观测器;最后以CarSim中的车辆模型作为仿真平台,对观测器性能进行验证。仿真结果表明:观测器对质心侧偏角和轮胎力的估计都有很高的精度。

摘要：对汽车ESP(Electronic Stability Program)系统控制方法进行了分析,提出了以模糊控制技术为核心的横摆角速度和质心侧偏角综合反馈控制方法.考虑了轮胎的非线性特性对汽车转向特性与行驶稳定性的重要影响,考虑非线性轮胎模型(魔术公式),建立了二自由度四轮汽车模型及汽车参考模型.运用模糊控制原理,设计了模糊控制器,并基于Simulink进行了控制仿真.仿真结果表明:这种控制方法可以很好地控制汽车的横摆角速度和质心侧偏角,提高汽车的侧向稳定性.