本文關鍵詞：車輛動力學穩(wěn)定系統(tǒng)仿真及優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,汽車的操縱穩(wěn)定性日益受到關注,汽車動力學控制得到了廣泛的研究。ABS/TCS系統(tǒng)成功地解決了汽車在制動和驅動時的方向穩(wěn)定性問題,但不能解決汽車轉向行駛時的方向穩(wěn)定性問題。隨著科技的發(fā)展,車輛動力學穩(wěn)定性控制(VDC)出現(xiàn),它兼容了ABS和TRC的優(yōu)勢功能,使車輛在各種路面和各種工況下都獲得良好的操縱穩(wěn)定性和方向性,大大降低交通事故的發(fā)生及其傷害。 當汽車的運動處在極限狀況的非線性狀態(tài)時,如在高速大轉彎、換車道、超車、轉彎剎車時,存在單獨車輪的側偏剛度迅速下降,汽車對駕駛員操縱失去應有的響應,車輛的運行狀態(tài)偏離駕駛員期望的行駛狀態(tài),尤其在冰雪等低附著路面條件下,容易導致過度轉向或不足轉向,車輛發(fā)生危險。VDC電子控制單元在上述情況發(fā)生時,根據(jù)方向盤轉角傳感器、制動主缸壓力傳感器的信號、油門踏板位置判斷駕駛員的駕駛意圖,估算出駕駛員期望的汽車行駛狀態(tài)值。再根據(jù)檢測得到的實際汽車狀態(tài)與期望的汽車狀態(tài)的差值,通過反饋控制邏輯計算出穩(wěn)定橫擺力矩,然后在單獨車輪上面施加滑移率控制,直接調節(jié)車輛的側向受力情況,使汽車按駕駛員預定的軌跡行駛,保證車輛的行駛安全。 VDC系統(tǒng)是一個十分復雜的系統(tǒng),本文從理論上研究了汽車穩(wěn)定性控制的基本原理和穩(wěn)定性控制策略,包括輪胎的側偏特性對操縱穩(wěn)定性的影響,以及路面狀況、轉向角、車速對汽車操縱穩(wěn)定性的影響。 基于上述研究,本文以汽車仿真分析領域應用最廣泛的機械系統(tǒng)動力學仿真分析通用軟件MSC.ADAMS為開發(fā)平臺,建立多自由度汽車整車多體動力學仿真模型。采用MATLAB/Simulink建立線性理想車輛模型和采用閾值、PID和模糊控制等方法的橫擺角速度和質心側偏角聯(lián)合反饋控制模型,通過ADAMS/Control模塊,基于TCP/IP協(xié)議,將ADAMS/Car多體動力學模型和Simulink的控制模型進行分布式聯(lián)合仿真。仿真針對多種危險工況進行操縱穩(wěn)定性試驗,并在此基礎之上基于iSIGHT多領域優(yōu)化平臺采用DOE分析、響應面技術、模擬退火算法和遺傳算法對控制系統(tǒng)的控制參數(shù)進行分析和多目標優(yōu)化,得到控制效果更好、響應更快的優(yōu)化解。研究表明,車輛動力學穩(wěn)定控制系統(tǒng)能夠大幅度提高車輛的操縱穩(wěn)定性和安全性,能夠適應各種路面和行駛工況,取得了良好的主動控制效果。
【關鍵詞】：車輛動力學穩(wěn)定控制 多體動力學 模糊控制 優(yōu)化
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：U461.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 車輛主動安全控制研究的意義8-9
• 1.2 國內外車輛動力學控制研究和應用概況9-10
• 1.3 車輛動力學穩(wěn)定性控制方法的介紹10-12
• 1.4 本文主要內容12-14
• 2 車輛動力學仿真模型的建立14-27
• 2.1 車輛動力學仿真模型15-16
• 2.2 理想狀態(tài)下參考模型的建立16-18
• 2.3 車輛多體動力學模型的建立18-26
• 2.4 本章小結26-27
• 3 VDC 系統(tǒng)的基本原理27-41
• 3.1 輪胎附著極限狀態(tài)分析27-28
• 3.2 車輛動力學的穩(wěn)定性分析28-33
• 3.3 車輛動力學控制方法33-37
• 3.4 車輛動力學穩(wěn)定性控制系統(tǒng)結構37-40
• 3.5 本章小結40-41
• 4 車身狀態(tài)參數(shù)的測量和估算41-47
• 4.1 車身傳感器和基本車身狀態(tài)參數(shù)測量41-42
• 4.2 派生車身狀態(tài)參數(shù)的估算42-46
• 4.3 本章小結46-47
• 5 VDC 系統(tǒng)經典控制仿真47-61
• 5.1 基于TCP/IP 分布式聯(lián)合仿真48-49
• 5.2 車輛VDC 的閾值控制49-54
• 5.3 車輛VDC 的PD 控制54-60
• 5.4 本章小節(jié)60-61
• 6 VDC 系統(tǒng)模糊控制仿真61-69
• 6.1 模糊控制的基本原理61-62
• 6.2 基于模糊控制的穩(wěn)定性控制器的設計62-65
• 6.3 模糊仿真結果與分析65-68
• 6.4 本章小結68-69
• 7 VDC 系統(tǒng)優(yōu)化69-81
• 7.1 組合優(yōu)化方法69-74
• 7.2 SA 和NLPQL 優(yōu)化閾值控制74-76
• 7.3 GA 和RSM+NLPQL 組合模糊控制76-80
• 7.4 本章小結80-81
• 8 全文總結與展望81-83
• 8.1 全文總結81-82
• 8.2 展望82-83
• 致謝83-84
• 參考文獻84-87
• 附錄 攻讀學位期間發(fā)表論文目錄87

【引證文獻】

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  本文關鍵詞：車輛動力學穩(wěn)定系統(tǒng)仿真及優(yōu)化，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：309249