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汽车底盘主动安全集成控制技术研究

作　者: 柴卫红
导　师: 温晓南
学　校: 长春工业大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 汽车底盘主动安全主动转向差动制动集成控制
分类号: U463.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

汽车底盘的主要作用是让汽车按照驾驶员的意图作相应的加速、减速和转向运动。汽车底盘集成控制是目前汽车底盘技术发展的新动向,它可以被定义为：通过联合车内所有的底盘部件和控制系统,使得整个车辆比单纯将它们加起来能获得更好的安全性、舒适性和经济性的哲学。汽车的安全性包括主动安全性和被动安全性。主动安全性是指如何通过车辆的设计尽量减少或避免交通事故的发生；被动安全性是指通过车辆的设计使车辆在发生事故后尽量减少对乘员的伤害。主动安全是车辆避免事故发生的能力；被动安全是在意外发生后,车辆对驾乘人员的保护能力。提高车辆的主动安全性,最大程度的避免因车辆的客观因素引发的意外事故,这对车辆本身和车主而言都是非常重要的。为了加深对汽车底盘动力学的理解,并验证控制算法的有效性,本文通过建立整车动力学模型、轮胎模型,然后在建立主动前轮转向系统(AFS)、差动制动系统(DBC)和主动前轮转向与差动制动集成控制系统的基础上,提出了主动前轮转向控制算法和AFS与DBC集成控制算法,然后分别对这两种控制算法进行了研究,最后在Matlab/Simulink中进行了仿真分析,从仿真分析结果可以看出,利用主动前轮转向与差动制动集成控制系统能够改善车辆的操纵稳定性和主动安全性。这些研究结果为集成控制系统的进一步研究奠定了一定的理论基础。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-6
第一章绪论  6-14
  1.1 研究目的及意义  6-10
  1.2 国内外研究历史和现状  10-12
  1.3 本文研究的主要内容  12-14
第二章汽车系统动力学模型  14-22
  2.1 整车动力学模型  14-16
  2.2 非线性轮胎模型  16-22
    2.2.1 轮胎的侧偏特性  17-18
    2.2.2 轮胎模型发展的历程简述  18-19
    2.2.3 Unitire轮胎模型  19-22
第三章主动转向及其与差动制动集成控制算法研究  22-42
  3.1 主动前轮转向(AFS)系统概述  22-24
    3.1.1 主动前轮转向系统的组成与原理  23-24
  3.2 主动前轮转向的控制算法  24-29
    3.2.1 滑模变结构控制  25-27
    3.2.2 削弱抖振的措施  27-29
  3.3 基于滑模变结构控制理论的主动前轮转向系统控制器设计  29-30
  3.4 差动制动(DBC)系统概述  30
  3.5 差动制动系统的PID控制器设计  30-33
  3.6 主动转向与差动制动集成控制算法研究  33-42
    3.6.1 AFS+DBC集成控制  34-36
    3.6.2 模糊集成控制器  36-40
    3.6.3 切换函数  40-42
第四章基于MATLAB/SIMULINK的车辆系统仿真分析  42-53
  4.1 仿真系统开发工具MATLAB/SIMULINK介绍  42-43
    4.1.1 Matlab的特点  42
    4.1.2 Simulink功能简介  42-43
    4.1.3 Simulink建模方法  43
  4.2 仿真结果分析  43-53
    4.2.1 雪路面上的单移线仿真分析  44-45
    4.2.2 正常路面上的单移线仿真分析  45-48
    4.2.3. 正常路面上的双移线仿真分析  48-53
第五章全文总结及展望  53-55
  5.1 全文总结  53
  5.2 研究展望  53-55
致谢  55-56
参考文献  56-61
攻读硕士学位期间研究成果  61-62

汽车底盘主动安全集成控制技术研究

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