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汽车稳定性控制方法仿真研究

作　者: 肖闯
导　师: 郭孔辉
学　校: 湖南大学
专　业: 车辆工程
关键词: 汽车稳定性控制驾驶模拟器差动制动控制策略 CarSim
分类号: U461.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 719次
引　用: 11次
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内容摘要

汽车高速或在低附着系数路面上转向行驶时,由于受转向或外界干扰的影响,侧向附着力容易达到附着极限,使汽车丧失动力学稳定性,从而造成交通事故的发生。汽车动力学稳定性控制(VSC)可以改善汽车在这些极限情况下的操纵性和稳定性。在国外,最近几年汽车稳定性控制得到了快速地发展,已经开始在中、高级轿车上大量装备。而我国在此领域的研究则刚刚起步,开展这项研究对我们来说具有重要的现实意义和广阔的应用前景。本文的目的是在借鉴国内外研究成果的基础上,建立以横摆角速度和侧向加速度为控制变量的稳定性控制方法,为制动系统实验台的控制逻辑部分提供控制策略,基于开发型驾驶模拟器搭建稳定性控制实验平台,并利用驾驶模拟器验证控制方法的效果。论文详细阐述了目前典型稳定性控制系统的结构;分析转向过度和转向不足工况下的控制液路,和液压调节器的工作过程;推导二自由度稳定性控制汽车模型,并分析横摆角速度和质心侧偏角对汽车稳定性的影响;根据轮胎的力学特性分析汽车在轮胎附着极限下的特性和差动制动对汽车稳定性的影响。继而在此基础上介绍了稳定性控制的一般思路、理想二自由度模型的改进、变量的选择和动力学模型的接口问题。再而利用CarSim软件对车辆进行仿真试验来验证汽车稳定性控制的效果,通过介绍利用Labview软件访问DLL文件的方法,实现了驾驶模拟器与PC机的数据传输,编写驾驶模拟器稳定性控制实验平台的界面及应此平台对驾驶模拟器中的动力学模型进行稳定性控制。

全文目录

摘要  7-8
ABSTRACT  8-9
第1章绪论  9-21
  1.1 汽车操纵稳定性研究的目的和意义  9-11
  1.2 汽车稳定性控制研究的历史与现状  11-14
  1.3 汽车稳定性控制系统的基本工作原理  14-19
  1.4 论文的背景和研究目的  19
  1.5 本文研究的主要内容  19-21
第2章汽车稳定性控制力学原理分析  21-36
  2.1 引言  21
  2.2 汽车失稳的原因  21-22
  2.3 二自由度稳定性控制汽车模型  22-29
  2.4 改善汽车稳定性的主要途径  29-30
  2.5 统一轮胎模型  30-33
  2.6 极限转向下差动制动对汽车横摆运动的影响  33-35
  2.7 本章小结  35-36
第3章直接横摆控制策略的研究  36-51
  3.1 引言  36
  3.2 汽车稳定性控制的一般思路  36-38
  3.3 理想二自由度模型的改进  38-42
  3.4 稳定性控制策略的研究  42-45
  3.5 稳定性控制策略实现方法  45-49
  3.6 CARSIM 和SIMULINK 接口介绍  49-50
  3.7 汽车数学模型的参数说明  50
  3.8 本章小结  50-51
第4章汽车稳定性控制仿真分析  51-60
  4.1 引言  51
  4.2 试验工况的选择  51-52
  4.3 双移线工况试验  52-55
  4.4 蛇行工况试验  55-59
  4.5 本章小结  59-60
第5章驾驶模拟器稳定性控制实验平台  60-74
  5.1 引言  60
  5.2 驾驶模拟器介绍  60-61
  5.3 制动系统的实验台原理说明  61-62
  5.4 驾驶模拟器与PC 机数据传输技术  62-65
  5.5 利用LABVIEW 建立稳定性控制系统  65-67
  5.6 利用驾驶模拟器的稳定性仿真  67-73
  5.7 本章小结  73-74
结论与展望  74-76
参考文献  76-79
致谢  79-80
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  80-81
附录 B 计算轮胎侧偏角的 S 函数  81-82

汽车稳定性控制方法仿真研究

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