动力学协调控制论文-汪若尘,丁彦姝,孙东,丁仁凯,孟祥鹏

动力学协调控制论文-汪若尘,丁彦姝,孙东,丁仁凯,孟祥鹏

导读:本文包含了动力学协调控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:车辆,悬架,控制,液电式馈能

动力学协调控制论文文献综述

汪若尘,丁彦姝,孙东,丁仁凯,孟祥鹏[1](2019)在《基于路面激励自适应的液电馈能悬架动力学性能协调控制》一文中研究指出针对液电式馈能悬架在被动模式下无法实现车辆全局工况最优,该文以路面激励频率作为切换阈值,设计了一种具有舒适、运动和综合3种模式的液电式馈能悬架,在改善车辆乘坐舒适性及操纵稳定性的同时回馈振动能量。提出了将DC-DC变换器引入悬架馈能电路中,通过实时调节DC-DC变换器中MOS管开关信号占空比以改变液电式馈能减振器阻尼力,并制定了天棚-地棚控制结合模糊PID控制的双环半主动控制方案。仿真结果表明,引入路面频率自适应的液电式馈能悬架相比单一天棚-地棚控制悬架在车身共振区的车身加速度幅值减小22.92%,在车轮共振区的轮胎动载荷幅值减小24.27%,并回收66.70 W振动能量,实现了悬架动力学性能和馈能特性的协调控制。台架试验结果表明,各时段内车身加速度试验与仿真结果峰峰值的相对误差分别为1.36%、15.72%、4.86%和13.6%,轮胎动载荷的相对误差分别为9.34%、13.62%、7.82%和15.47%;各频段内车身加速度试验与仿真结果峰值的相对误差分别为7.55%、10.18%、10.56%、和6.35%,轮胎动载荷的相对误差分别为9.64%、11.72%、10.39%和11.27%。时域和频域的相对误差均在16%之内,验证了仿真结果的正确性和系统的可行性。研究结果可为液电式馈能悬架的产品升级提供参考。(本文来源于《农业工程学报》期刊2019年06期)

石冠男[2](2018)在《商用车动力学状态识别及稳定性协调控制研究》一文中研究指出国民经济的快速发展促使我国的公路交通基础设施更加完善,并推动公路运输的快速发展,使我国商用车产销量多年维持在较高水准。由于自身的特点,商用车容易产生失稳引发交通事故,造成严重的人员伤亡和经济损失。商用车质量大,多采用气压制动系统。基于气压制动的商用车稳定性系统,可以提高商用车的稳定性,防止车辆产生横摆失稳或者侧翻失稳。目前国内对于商用车稳定性系统研究较少且主要集中在大专院校和科研机构,尚未有公司生产出能够实际应用的商用车稳定性系统产品。结合气压制动系统的特点,并在我实验室研发液压稳定性控制系统的基础上研究了商用车气压稳定性控制系统。以双轴商用车为研究对象,本文搭建了TruckSim整车模型、AMESim气压系统模型和Matlab/Simulik控制策略模型,并进行了稳定性协调控制策略离线联合仿真。然后利用搭建的气压稳定性系统平台,进行了硬件在环试验。离线联合仿真和硬件在环试验均表明商用车稳定性协调控制系统能够提高车辆的稳定性。本文的主要研究成果如下:(1)基于分层模块化思想,搭建商用车稳定性控制策略整体架构。商用车稳定性协调控制系统控制变量多且结构复杂,采用分层模块化控制模式,主要包括状态变量和参数识别模块、上层控制模块和下层执行模块叁个模块。状态变量和参数识别主要是识别关键的参数。上层控制模块主要包括车辆状态识别、整车动力学协调控制目标制定、制动力与附加横摆力矩分配叁部分。下层执行模块主要是气压制动系统硬件部分的控制,以实现车辆的制动减速度和附加横摆力矩控制,保证车辆稳定性。在此基础上,总结了完成稳定性协调控制系统需要解决的关键技术。(2)提出了制动力矩、纵向车速、整车质量和路面坡度、质心位置等关键状态变量和参数的估算方法。基于气压系统动力学建立模型,估算车辆制动气室的压力,并在此基础上得到制动器制动力矩;基于车辆状态的不同以及减速门限值,分工况探讨了纵向车速的估算方法;基于对车辆质量和路面坡度变化特点的分析,采用不同的方法计算遗忘因子,并利用基于可变遗忘因子的递归最小二乘法估算整车质量和路面坡度;为了提高估算的可靠性和鲁棒性,采用容积H无穷卡尔曼滤波估算车辆的质心位置。(3)基于零力矩点和侧翻时间进行侧翻预警,并采用模糊控制方法计算防侧翻制动力和附加横摆力矩;估算横摆角速度的理想值并修正,并采用前馈与反馈联合的方法计算防横摆失稳的附加横摆力矩;根据有无目标制动力,采取不同的协调控制策略得到各个车轮的目标制动力矩并实现。首先,提出了基于零力矩点的商用车侧翻指标,然后利用车辆的状态参数计算车辆的零力矩点的y轴坐标值y_(ZMP),并与设定的门限值对比判定车辆的侧倾状态。通过结合零力矩点侧翻指标与侧翻时间的预警算法,预测车辆的侧倾状态。将得到的零力矩点的y轴坐标值y_(ZMP)和预测侧翻时间作为模糊控制的控制量,计算出防侧翻控制需求的车辆制动力和附加横摆力矩。其次,根据二自由度模型得到横摆角速度的理想值,并基于侧向加速度、路面附着系数和载荷转移量得到修正的横摆角速度理想值。采用前馈与反馈联合的方法计算横摆稳定性控制的附加横摆力矩。根据转向角计算前馈附加横摆力矩。采用横摆角速度和质心侧偏角为反馈控制的控制量,根据控制量偏差与权重系数计算反馈附加横摆力矩。提出了“修正b-b&-m法”用于质心侧偏角和横摆角速度权重系数的计算,该方法考虑了车辆质心侧偏角、质心侧偏角速度和路面附着系数对控制变量的影响。综合前馈控制与反馈控制的结果,得到横摆稳定性控制的附加横摆力矩。再次,提出了一种协调控制策略,根据防侧翻目标制动力及目标附加横摆力矩和防止横摆失稳的目标附加横摆力矩确定车辆上的目标制动力和目标附加横摆力矩,决策出需要施加制动的车轮,并结合HSRI轮胎模型,计算出各个车轮的滑移率偏差量,然后利用PD方法确定各个车轮的目标制动力矩及制动气室目标制动压力。最后,根据各车轮制动气室当前压力与目标压力之间的差值,得到各气压控制阀的动作,以保证制动气室的压力能够快速准确的跟随目标制动压力,实现车辆的稳定性协调控制。(4)基于仿真验证商用车稳定性协调控制策略。验证了参数估算算法,制动气室压力估算值与试验台压力实际值变化一致,纵向车速的估算的最大偏差率为3.9%,整车质量估算最大偏差率2.9%,稳定时路面坡度估算的最大误差不超过0.5°,质心位置估算的最大误差率为3.58%。基于构建的Matlab/Simulink、TruckSim和AMESim的联合仿真平台,进行了高附正弦增幅、高附正弦迟滞、高附鱼钩试验、低附正弦增幅、低附正弦迟滞和低附开环双移线等六种工况离线仿真,结果表明通过稳定性控制能够使车辆响应满足工况标准,并有效避免车辆发生横摆失稳和侧翻失稳。(5)基于硬件在环平台验证商用车稳定性协调控制系统控制效果。基于搭建的气压制动硬件装置,并联合Simulator实时仿真系统和MicroAutobox通用控制器,构建硬件在环试验台,进行了高附正弦增幅、高附正弦迟滞、高附鱼钩试验、低附正弦增幅、低附正弦迟滞和低附开环双移线等六种工况的硬件在环试验,结果表明通过稳定性控制能够使车辆响应满足工况标准,并有效避免车辆发生横摆失稳和侧翻失稳。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01)

李犇[3](2018)在《四轮转向四轮驱动电动汽车动力学协调控制研究》一文中研究指出作为应对能源紧缺与环境污染问题的举措之一,国家在推广电动汽车方面的力度越来越大。为了提高了车辆的操纵稳定性、舒适性、经济性和安全性等性能,各种主动控制系统越来越多地被应用到汽车上,而电动汽车则为这些控制系统的研究提供了一个很好的平台。但很多控制系统是针对提高车辆的某一方面性能而设计的,并且有些控制系统之间存在耦合作用,所以协调这些控制系统之间的工作是非常必要的,这也是目前国内外研究的热点与难点。本文选择后轮可以实现小角度主动转向的四轮独立轮毂电机驱动电动汽车为平台,对主动后轮转向控制(ARS)和基于轮毂电机差动驱动/制动的直接横摆力矩控制(DYC)2个系统分别进行了动力学控制的研究与分析,并在此基础上研究了这2个系统的协调控制策略,以提高车辆的操纵稳定性。其后又对加速度矢量控制(GVC)进行了初步探索,研究分析了其与ARS和DYC的联合控制对车辆操纵稳定性能的影响。首先,本文基于CarSim与Simulink软件搭建了4WS-4WD电动汽车动力学模型。在CarSim软件中完成车体模型和横向驾驶员模型的搭建,基于Protean电机的峰值力矩特性和实际力矩响应曲线,在Simulink中搭建了等效驱动电机力矩响应模型,同时也搭建了简化的转向电机位置跟随控制模型以及纵向驾驶员模型,实现了CarSim与Simulink的联合仿真。其次,分别单独研究了以质心侧偏角等于零为目标的ARS控制策略和以跟随理想横摆角速度为目标的DYC控制策略。仿真结果显示ARS系统能够有效地减小质心侧偏角,并且明显减小了横摆角速度和侧向加速度在低频段的相位差,但同时也会使车辆的横摆角速度和侧向加速度的稳态值发生变化,影响车辆的稳态转向特性。而仿真结果和实车试验都证明了通过差动驱动的方式可以主动的控制横摆角速度的变化,从而可以“设计”车辆的转向特性。然后,利用ARS可以减小车辆质心侧偏角和DYC可以设计车辆的稳态转向特性的优点,设计了ARS与DYC协调的模糊PID控制器,旨在能够在减小车辆质心侧偏角的同时,使得车辆的横摆角速度能跟随理想值。仿真结果证明了基于模糊PID控制的ARS与DYC协调控制系统可以利用两个子系统的优点来弥补对方的缺点,从而使车辆的操纵稳定性得到了很大改善。后来又对GVC进行了研究,无论是DYC系统还是ARS与DYC协调控制系统,在加入了GVC之后,车辆的路径跟踪能力和低附路面稳定性都得到了很大的改善。最后,将四轮转向与四轮驱动协调控制策略生成自动代码下载到控制器中,对控制策略进行了ECU在环仿真验证,证实了本文的协调控制算法在单片机环境下运行的可行性,实时仿真结果也说明了该协调控制器能够提高车辆的操纵稳定性。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01)

周逢军,王庆辉[4](2015)在《基于FP算法的电动汽车动力学协调控制》一文中研究指出针对分布式驱动电动汽车具有冗余执行器的特点,文中将FP(Fixed Point)算法用于电动汽车动力学全局协调控制分配中。FP算法基于二次型最优化原理,根据车辆目标车速及目标横摆角速度和实际反馈值之差,设计出滑膜控制律,计算虚拟控制量即目标驱动力和目标横摆力矩,通过二次型优化求解得到4个车轮输入轴的目标驱动力矩作为驱动电机的驱动指令,实现对整车动力全局协调控制。仿真结果表明该算法能明显地改善整车操作稳定性,提高轨迹保持能力。(本文来源于《北京汽车》期刊2015年04期)

褚文博[5](2013)在《分布式电驱动车辆动力学状态参数观测及驱动力协调控制》一文中研究指出分布式电驱动车辆具有结构简单紧凑、动力传动链短、控制响应快速准确、模块化设计等多个方面的独特优势,代表着未来电动汽车的重要发展方向。为了提高分布式电驱动车辆的动力学综合控制性能,需要建立完整的动力学状态参数观测系统,并设计完备的驱动力协调控制方案。针对目前分布式电驱动车辆动力学领域中存在的状态参数观测体系不完善、各电驱动轮协调控制程度低的问题,本文结合分布式电驱动车辆的特点,提出了分布式电驱动车辆状态参数观测和驱动力协调控制的体系架构,并研究了该系统关键技术所涉及的相关基础问题,提高了分布式电驱动车辆的动力学综合控制性能。在分析了分布式电驱动车辆动力学特性的基础之上,完成了动力学状态参数观测和驱动力协调控制的总体结构,对车辆动力学控制领域中应用的多个变量进行了观测,综合改善了分布式电驱动车辆的纵向驱动能力和横向稳定性能。针对所设计的系统架构,对相关技术问题进行了研究。在状态参数观测方面,首先对整车质量、路面坡度和轮胎垂向力进行了观测。在观测得到质量、坡度和垂向力的基础上,充分利用分布式电驱动车辆多信息源的特点,提出了基于无味粒子滤波的车辆状态参数观测算法。通过融合多种信息(包括驱动轮力矩/转速信息、GPS全球卫星定位系统信息、惯性传感器信息和驾驶员操作信息),结合运动学方法和动力学方法,对车辆纵向速度、质心侧偏角、横摆角速度和轮胎侧向力进行联合观测。在驱动力协调控制方面,设计了分层式驱动力协调控制系统。该控制系统包括,考虑了质心侧偏角变化规律的上层整车需求目标设计,考虑了失效容错控制和驱动防滑控制的中层驱动力协调控制分配算法,以及为了消除多个驱动轮特性差异所提出的下层电机特性补偿控制方法。通过分层设计的驱动力协调控制方法,综合优化了整车的动力学性能。为了验证所提出的系统架构的有效性,开发了CarSim与Simulink联合仿真试验平台,并完善了已有实车实验平台。仿真和实验的结果表明,所提出的状态观测系统提高了分布式电驱动车辆状态参数观测精度和鲁棒性,所提出驱动力协调控制系统全面改善了驱动失效、驱动滑转等情况下的车辆纵横向性能,保证了车辆的安全性。(本文来源于《清华大学》期刊2013-12-01)

张敏捷[6](2013)在《基于群体动力学的交通协调控制理论与方法研究》一文中研究指出从整体战略角度出发,将路网内所有交叉口作为研究对象,对交叉口与交叉口、交叉口与交叉口群、交叉口群与群之间进行有效的协调控制设计,实现整个控制区域内交通运行效果最优化,解决城市交通容量不足、交通拥堵和交通污染等问题,已成为城市交通控制系统发展的新要求。本文以群体动力学和交通协调控制理论为基础,研究交叉口群体间的关联关系,从双交叉口协调控制、干道协调控制、过饱和路网协调控制的角度探讨和研究群体动力学应用于交通协调控制的原理和方法。完成的主要科研工作与研究成果概括如下:1.对交通协调控制的基本模式进行了探讨,分析和总结了交叉口-交叉口、交叉口-交叉口群协调控制的基本方式;提出了基于群体动力学的交通协调控制理论需要解决的基本问题;最后,通过分析交通协调控制基本问题的特点,提出了基于群体动力学的交通协调控制研究的基本方法体系。2.提出类相位差的概念,通过分析车流的到达模式和延误特性,确定了在双交叉口协调控制中,交叉口所能采取的控制策略集;引入群体演化博弈方法,对每个控制决策局势进行收益分析,计算局势的平衡点和系统收益;从而确定系统博弈的最佳策略。在此基础上,提出完善的协调控制流程和模型方法,并设计蚁群算法进行模型求解。为双交叉口协调控制提供了新的方法,也为群体动力学在交通协调控制领域的深度应用建立了理论基础。3.提出了以宏观传输模型为基本框架的快速交通仿真模型和以交通最优运行为协调控制目标的双层规划模型,从而构建起以快速交通仿真为基础的优化控制方法。最后将该方法应用于虚拟路网的交通协调控制案例,并与Transyt-7F进行了对比,结果表明了该方法的有效性。4.对高交通需求下的干道协调控制策略进行了设计。采用递阶协调的方式,通过动态优化交叉口的周期和绿信比,实现干道主向交通流的理想相位差协调控制、同时对向交通流的优化协调控制策略。建立了交叉口绿信比优化调整的动力学算子,并对其稳定性做出了分析和验证;对主向交通流理想相位差协调方式的实现进行了探讨,建立了相邻交叉口的周期联动公式,给出干道交叉口周期调整算法,同时针对对向交通流引起的交叉口游离问题,结合宏观模型,给出相应的交叉口绿信比微调算法;综上这些,给出了基于群体动力学的干道交通协调控制方法的总流程。在此基础上,建立优化控制模型,并设计有效的求解算法对模型进行求解。最后对该方法的动态性能进行了详细分析。5.以第二章的交叉口协调方式分析为基础,提出了基于群体演化的过饱和交通协调控制模型与方法。方法首先对路网中的关键交叉口进行判别,形成以该关键交叉口(或群)为中心的多级边界交叉口群;依托这些边界交叉口群,对关键交叉口的交通需求进行管理,合理地限制过剩交通流流入关键区域,避免出现过饱和拥堵;由此生成基本的过饱和控制方案,以该方案为基础,对其进一步优化各项参数,最终得到优化的过饱和协调控制方案。通过具体案例将本章方法与TRANSYT-7F优化方法进行对比,证明了该方法的有效性。最后对方法的性能和特征做了深入考察。仿真结果表明,由于最终的协调控制方案由初始方案经过群体演化改造而来,其是否合理对最终方案的协调控制效果影响很大,在生成初始方案时应该考虑到交叉口群的实际交通需求;另外,由于车道组最大允许的饱和度上限关系到边界群的层深度,也对协调效果具有重要的影响。(本文来源于《华南理工大学》期刊2013-09-16)

首艳芳,徐建闽[7](2013)在《基于群体动力学的协调控制子区划分》一文中研究指出引入群体动力学理论中的相聚度概念,给出了相邻交叉口相聚度的计算公式.通过控制子区边界、设置基于交叉口相聚度的子区划分约束条件,实现了分层、分步的交通控制子区划分策略,建立了一个基于群体动力学的交通控制子区划分模型,设计了一个完整的最佳控制子区划分方案获取流程,采用交叉口群聚类算法实现了对控制子区划分方案的综合性分析评价.算例分析表明,所提出的基于群体动力学的协调控制子区划分方法是有效的,根据交叉口相聚度得到的控制子区划分方案可以减少路网交通流的总停车次数和停车延误.(本文来源于《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊2013年04期)

董楸煌,陈力[8](2011)在《漂浮基空间机械臂捕获未知运动目标物体的碰撞动力学及增广自适应协调控制》一文中研究指出本文讨论了漂浮基空间机械臂系统捕获参数未知的自由运动目标物体的接触碰撞及捕获后系统的控制。利用拉格朗日方程方法和牛顿-欧拉方法分别建立了空间机械臂和目标物体的动力学模型,以此为基础计算接触碰撞过程目标物体对空间机械臂运动状态变化的影响。最后联立空间机械臂和目标物体的动力学模型建立了接触碰撞后整个系统的动力学模型。并设计了增广自适应控制方法对捕获目标物体后不稳定的空间机械臂系统进行镇定控制,该方法能有效的克服空间机械臂载体位置不受控情况下系统控制方程关于目标物体未知惯性参数呈非线性函数关系的难点。数值仿真证实了该控制方法的有效的对抓取未知目标物体后进行镇定控制。(本文来源于《第七届全国多体系统动力学暨第二届全国航天动力学与控制学术会议会议论文集》期刊2011-11-04)

楚天广,杨正东,邓魁英,王龙,谢广明[9](2010)在《群体动力学与协调控制研究中的若干问题》一文中研究指出群体行为是自然界和社会中常见的现象,探讨群体合作行为的机制和工程应用具有重要的意义.本文从系统与控制的角度讨论当前群体动力学与协调控制研究中的一些基本问题,评述文献中常见的群体系统模型,分析群体系统的动态行为和系统关联拓扑结构之间的关系,时变拓扑与连通性、通信时滞、以及外部作用的影响等.给出在非对称耦合、时滞等情况下,系统的聚集—振荡复杂行为的数值仿真结果.(本文来源于《控制理论与应用》期刊2010年01期)

王琨[10](2009)在《全轮独立驱动车辆动力学协调控制方法研究》一文中研究指出AWID/AWIS(全轮独立驱动/全轮独立转向)车辆是一种新型车辆,其所有车轮均可独立驱动、独立转向,具有比传统车辆更多、更灵活的转向和驱动组合,能够提供更多的运动模式(如零半径转向、蟹行、横移等),具备更好的动力性、操纵性和主动安全能力,代表了先进车辆研究的前沿和重要的发展方向之一。底盘操纵控制是AWID/AWIS车辆的核心技术之一,其中,具有全轮独立驱动(AWID)特性车辆的前轮转向控制(FSC)问题是一个重要研究方向,本文对此控制问题进行研究,开发相应的控制算法,并进行仿真与验证。论文研究思路主要分为4部分:第一部分阐述车辆动力学协调控制的基本思想,建立动力学协调控制体系结构。在该部分中,将AWID车辆看作为一种具有驱动冗余的移动机构,分析了冗余驱动系统的特性及优点;在此基础上,结合冗余系统性质以及研究现状,设计一种车辆动力学混合式控制体系结构,论述控制体系各部分之间的关系,给出车辆动力学协调控制的技术路线。第二部分研究车辆车体动力学的稳定控制问题。建立车辆动力学模型,对影响车辆动力学稳定性的各主要因素进行分析;然后给出一种基于“前馈+最优状态反馈”策略的车体(整车)动力学稳定性控制方法,以及实现车辆动力学协调控制的总驱动力和总横摆力矩。第叁部分研究基于轮胎力的最优分配算法。论文以经典的数学优化为主要理论基础,借鉴冗余驱动机器人和航天、航空器等控制领域的最新研究成果,开发了分别基于梯度投影优化算法、基底排序优化算法和Lemek优化算法的叁种有约束多目标轮胎力最优分配算法。论文重点对待分配的期望总驱动力/力矩和分配后实际产生的总驱动力/力矩之间的误差问题进行了分析研究,以力/力矩匹配精度为主要评价指标,比较了所开发的叁种分配算法的性能,并指出优选算法。第四部分是基于轮胎力最优分配的车辆动力学协调控制方法的仿真和验证,进行车辆动力学协调控制仿真研究,并对不同条件下的控制效果加以比较分析,验证控制方法的有效性。论文所获成果可为AWID/AWlS车辆的研发提供理论基础和关键技术支撑,也可推广用于非AWID/AWIS车辆的动力学控制和主动安全控制。(本文来源于《山东大学》期刊2009-05-18)

动力学协调控制论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

国民经济的快速发展促使我国的公路交通基础设施更加完善,并推动公路运输的快速发展,使我国商用车产销量多年维持在较高水准。由于自身的特点,商用车容易产生失稳引发交通事故,造成严重的人员伤亡和经济损失。商用车质量大,多采用气压制动系统。基于气压制动的商用车稳定性系统,可以提高商用车的稳定性,防止车辆产生横摆失稳或者侧翻失稳。目前国内对于商用车稳定性系统研究较少且主要集中在大专院校和科研机构,尚未有公司生产出能够实际应用的商用车稳定性系统产品。结合气压制动系统的特点,并在我实验室研发液压稳定性控制系统的基础上研究了商用车气压稳定性控制系统。以双轴商用车为研究对象,本文搭建了TruckSim整车模型、AMESim气压系统模型和Matlab/Simulik控制策略模型,并进行了稳定性协调控制策略离线联合仿真。然后利用搭建的气压稳定性系统平台,进行了硬件在环试验。离线联合仿真和硬件在环试验均表明商用车稳定性协调控制系统能够提高车辆的稳定性。本文的主要研究成果如下:(1)基于分层模块化思想,搭建商用车稳定性控制策略整体架构。商用车稳定性协调控制系统控制变量多且结构复杂,采用分层模块化控制模式,主要包括状态变量和参数识别模块、上层控制模块和下层执行模块叁个模块。状态变量和参数识别主要是识别关键的参数。上层控制模块主要包括车辆状态识别、整车动力学协调控制目标制定、制动力与附加横摆力矩分配叁部分。下层执行模块主要是气压制动系统硬件部分的控制,以实现车辆的制动减速度和附加横摆力矩控制,保证车辆稳定性。在此基础上,总结了完成稳定性协调控制系统需要解决的关键技术。(2)提出了制动力矩、纵向车速、整车质量和路面坡度、质心位置等关键状态变量和参数的估算方法。基于气压系统动力学建立模型,估算车辆制动气室的压力,并在此基础上得到制动器制动力矩;基于车辆状态的不同以及减速门限值,分工况探讨了纵向车速的估算方法;基于对车辆质量和路面坡度变化特点的分析,采用不同的方法计算遗忘因子,并利用基于可变遗忘因子的递归最小二乘法估算整车质量和路面坡度;为了提高估算的可靠性和鲁棒性,采用容积H无穷卡尔曼滤波估算车辆的质心位置。(3)基于零力矩点和侧翻时间进行侧翻预警,并采用模糊控制方法计算防侧翻制动力和附加横摆力矩;估算横摆角速度的理想值并修正,并采用前馈与反馈联合的方法计算防横摆失稳的附加横摆力矩;根据有无目标制动力,采取不同的协调控制策略得到各个车轮的目标制动力矩并实现。首先,提出了基于零力矩点的商用车侧翻指标,然后利用车辆的状态参数计算车辆的零力矩点的y轴坐标值y_(ZMP),并与设定的门限值对比判定车辆的侧倾状态。通过结合零力矩点侧翻指标与侧翻时间的预警算法,预测车辆的侧倾状态。将得到的零力矩点的y轴坐标值y_(ZMP)和预测侧翻时间作为模糊控制的控制量,计算出防侧翻控制需求的车辆制动力和附加横摆力矩。其次,根据二自由度模型得到横摆角速度的理想值,并基于侧向加速度、路面附着系数和载荷转移量得到修正的横摆角速度理想值。采用前馈与反馈联合的方法计算横摆稳定性控制的附加横摆力矩。根据转向角计算前馈附加横摆力矩。采用横摆角速度和质心侧偏角为反馈控制的控制量,根据控制量偏差与权重系数计算反馈附加横摆力矩。提出了“修正b-b&-m法”用于质心侧偏角和横摆角速度权重系数的计算,该方法考虑了车辆质心侧偏角、质心侧偏角速度和路面附着系数对控制变量的影响。综合前馈控制与反馈控制的结果,得到横摆稳定性控制的附加横摆力矩。再次,提出了一种协调控制策略,根据防侧翻目标制动力及目标附加横摆力矩和防止横摆失稳的目标附加横摆力矩确定车辆上的目标制动力和目标附加横摆力矩,决策出需要施加制动的车轮,并结合HSRI轮胎模型,计算出各个车轮的滑移率偏差量,然后利用PD方法确定各个车轮的目标制动力矩及制动气室目标制动压力。最后,根据各车轮制动气室当前压力与目标压力之间的差值,得到各气压控制阀的动作,以保证制动气室的压力能够快速准确的跟随目标制动压力,实现车辆的稳定性协调控制。(4)基于仿真验证商用车稳定性协调控制策略。验证了参数估算算法,制动气室压力估算值与试验台压力实际值变化一致,纵向车速的估算的最大偏差率为3.9%,整车质量估算最大偏差率2.9%,稳定时路面坡度估算的最大误差不超过0.5°,质心位置估算的最大误差率为3.58%。基于构建的Matlab/Simulink、TruckSim和AMESim的联合仿真平台,进行了高附正弦增幅、高附正弦迟滞、高附鱼钩试验、低附正弦增幅、低附正弦迟滞和低附开环双移线等六种工况离线仿真,结果表明通过稳定性控制能够使车辆响应满足工况标准,并有效避免车辆发生横摆失稳和侧翻失稳。(5)基于硬件在环平台验证商用车稳定性协调控制系统控制效果。基于搭建的气压制动硬件装置,并联合Simulator实时仿真系统和MicroAutobox通用控制器,构建硬件在环试验台,进行了高附正弦增幅、高附正弦迟滞、高附鱼钩试验、低附正弦增幅、低附正弦迟滞和低附开环双移线等六种工况的硬件在环试验,结果表明通过稳定性控制能够使车辆响应满足工况标准,并有效避免车辆发生横摆失稳和侧翻失稳。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

动力学协调控制论文参考文献

[1].汪若尘,丁彦姝,孙东,丁仁凯,孟祥鹏.基于路面激励自适应的液电馈能悬架动力学性能协调控制[J].农业工程学报.2019

[2].石冠男.商用车动力学状态识别及稳定性协调控制研究[D].吉林大学.2018

[3].李犇.四轮转向四轮驱动电动汽车动力学协调控制研究[D].吉林大学.2018

[4].周逢军,王庆辉.基于FP算法的电动汽车动力学协调控制[J].北京汽车.2015

[5].褚文博.分布式电驱动车辆动力学状态参数观测及驱动力协调控制[D].清华大学.2013

[6].张敏捷.基于群体动力学的交通协调控制理论与方法研究[D].华南理工大学.2013

[7].首艳芳,徐建闽.基于群体动力学的协调控制子区划分[J].华南理工大学学报(自然科学版).2013

[8].董楸煌,陈力.漂浮基空间机械臂捕获未知运动目标物体的碰撞动力学及增广自适应协调控制[C].第七届全国多体系统动力学暨第二届全国航天动力学与控制学术会议会议论文集.2011

[9].楚天广,杨正东,邓魁英,王龙,谢广明.群体动力学与协调控制研究中的若干问题[J].控制理论与应用.2010

[10].王琨.全轮独立驱动车辆动力学协调控制方法研究[D].山东大学.2009

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动力学协调控制论文-汪若尘,丁彦姝,孙东,丁仁凯,孟祥鹏
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