论文题目: 车辆VSC的控制算法和硬件实现研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 车辆工程
作者: 朱德军
导师: 任祖平,陈南
关键词: 车辆稳定性控制,直接横摆力矩控制,四轮转向控制,快速开发系统,硬件在环仿真
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着高速公路的不断增加,车辆的行驶速度有了显著提高,另一方面,汽车保有量的增加使得汽车的行驶密度加大,这对汽车的行驶安全性提出了越来越高的要求。车辆稳定性控制(VSC)是近年来国内汽车领域的研究热点,这种最新的车辆稳定性控制系统可以提高车辆在各种行驶工况下的操纵稳定性,改善车辆高速行驶的安全性,减少交通事故的发生。车辆电子系统的开发,涉及到机械、电子、液压技术、计算机软硬件开发,以及试验技术方面。传统的汽车电子控制系统的开发,一般靠大量道路试验来摸索控制规律,耗费大量人力、物力和财力,开发周期比较长。在汽车市场竞争激烈的情况下,传统开发手段已经不能适应汽车工业高速发展的需要。本文提出了一种高质量、低成本、高效率的车辆稳定性控制系统开发方法,并建立了相应的开发系统平台。该平台可以在实验室条件下最大程度地模拟车辆在各种工况下的运行状态,实现对控制系统的快速开发。开发过程包括系统概念设计,系统建模,离线仿真,代码自动生成,硬件在环仿真以及实车试验。直接横摆力矩控制(DYC)是最新底盘控制技术,是车辆稳定性控制的主要方法。直接横摆力矩控制通过对四个轮胎制动力和驱动力的独立控制,从而产生附加横摆力矩,实现在各种工况下车辆都能够按照驾驶员的驾驶意图跟踪理想控制目标。文中建立了汽车四轮转向模型,制动系统模型和制动器模型,并进行了基于H_∞控制理论四轮转向汽车的直接横摆力矩的控制系统的研究,从理论上证明了四轮转向和直接横摆力矩控制对汽车稳定性作用明显。基于混合仿真技术,本文进行了车辆VSC快速开发系统的总体方案和功能设计,并论述了实时仿真环境的实现方法。以总体设计方案为指导,紧密联系DYC系统的设计目标,从软件、硬件和接口三个方面论述了车辆VSC快速开发系统的设计和构造。应用这一开发系统平台,详细阐述了车辆DYC系统快速开发的基本方法和过程。由于四轮转向技术目前还没有完全成熟,而DYC系统的基于逻辑门限值控制方法是目前常用的易于产品化低成本控制方法,所以本文对自行设计的基于逻辑门限值控制的DYC系统进行了液压系统嵌入式混合仿真,结果表明无论是侧偏角还是横摆率与理想值之间的偏差度有大幅度减小,说明自行设计的DYC控制逻辑算法具有一定的精度和实用性,为下一步进行实车试验奠定了坚实的基础。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 概述
1.2 车辆VSC 技术的发展、现状和趋势
1.2.1 汽车稳定性控制的发展演变
1.2.2 汽车稳定性控制的研究现状
1.3 混合仿真技术在车辆电子控制系统开发中的应用
1.4 本文基本思路和主要研究内容
第二章 车辆动力学系统动态建模
2.1 建模概述
2.2 车辆动力学建模
2.2.1 前轮转向汽车两自由度模型
2.2.2 四轮转向汽车的二自由度模型
2.3 制动系统动力学建模
2.4 制动器模型
2.5 本章小结
第三章 控制器设计和数字仿真
3.1 车辆稳定性控制系统的控制原理
3.1.1 车辆稳定性控制系统的构成
3.1.2 车辆稳定性控制的基本方法
3.2 状态反馈H∞控制系统基本理论
3.3 车辆直接横摆力矩控制(DYC)仿真研究
3.3.1 DYC 控制器设计
3.3.2 整车车辆模型分析
3.3.3 理想模型分析
3.3.4 基于H∞的控制算法
3.4 Matlab 计算仿真和讨论
3.5 结论
第四章 车辆稳定性控制快速开发系统
4.1 车辆稳定性控制快速开发系统概述
4.1.1 车辆稳定性控制快速开发系统总体方案
4.1.2 仿真软件及实时仿真环境
4.1.3 车辆VSC 快速开发系统功能设计
4.2 车辆VSC 快速开发系统设计
4.2.1 DYC 系统仿真软件设计
4.2.2 车辆DYC 快速开发系统硬件设计
4.2.3 车辆VSC 快速开发系统抗干扰设计
4.3 车辆VSC 快速开发基本方法研究
4.3.1 数字纯仿真
4.3.2 实时数字仿真
4.3.3 实时混合仿真
4.3.4 实车试验验证
4.4 车辆VSC 快速开发系统运行及压力调节器功能验证
4.4.1 车辆VSC 快速开发系统运行
4.4.2 液压调节器动态特性研究
4.5 本章小结
第五章 直接横摆力矩控制系统的混合仿真
5.1 DSPACE 概述
5.2 dSPACE 软件环境介绍
5.2.1 代码的生成及下载软件
5.2.2 测试软件
5.3 利用dSPACE 进行控制系统的开发
5.3.1 车辆稳定性控制硬件在环概述
5.3.2 硬件在环控制算法
5.3.3 仿真准备
5.3.4 液压系统嵌入式直接横摆力矩控制（DYC）系统实时混合仿真
5.4 本章小结
第六章 结论和展望
6.1 本文的创新点
6.2 研究展望
致谢
参考文献
作者简介
发布时间: 2007-06-11
参考文献
- [1].爆胎车辆稳定性协调控制策略研究[D]. 刘洪光.山东理工大学2016
- [2].车辆稳定性控制方法与策略的比较研究[D]. 周红妮.武汉科技大学2007
- [3].基于最优滑模控制理论的车辆稳定性控制策略研究[D]. 徐明法.吉林大学2011
- [4].车辆稳定性控制系统的接口设计及抗干扰研究[D]. 丁晟华.东南大学2006
- [5].爆胎车辆稳定性智能控制技术研究[D]. 侯秀敏.山东理工大学2018
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- [7].四轮轮毂电机驱动电动车稳定性控制研究[D]. 童树林.吉林大学2018
- [8].车辆稳定性控制系统的状态参数估算方法研究[D]. 王永聪.吉林大学2018
- [9].城市道路弯道路段驾驶员操纵车辆稳定性状态参数研究[D]. 马捷.吉林大学2015
- [10].基于轮胎力优化分配的车辆稳定性控制研究[D]. 杨小英.昆明理工大学2017
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- [6].车辆稳定性控制方法与策略的比较研究[D]. 周红妮.武汉科技大学2007
- [7].汽车稳定性控制策略的仿真研究[D]. 姚国成.吉林大学2007
- [8].汽车稳定性控制方法仿真研究[D]. 肖闯.湖南大学2007
- [9].汽车ESP控制系统研究[D]. 裴锦华.重庆大学2005
- [10].汽车稳定性控制策略研究与仿真[D]. 罗俊.武汉科技大学2006
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