轿车驱动防滑控制算法研究

论文摘要

轿车的驱动防滑控制系统(ASR)通过将驱动轮的滑转率控制到目标滑转率,保证其既充分利用地面可提供的纵向附着力,又可从分利用侧向力附着力,从而有效提高车辆的牵引性能和行驶方向稳定性。国外对ASR的研究起步较早,并已作为一个子系统集成到了电子稳定性系统(ESP)中;但国内由于起步较晚,主要还依靠进口国外产品。因此开展这方面的研究对于掌握自主知识产权、打破国外技术垄断具有重要的意义。ASR的控制目标是将驱动轮滑转率控制在目标值,因此驱动轮目标滑转率的选取直接影响ASR的控制效果。在综合考虑车辆的驱动性能和行驶方向稳定性的基础上,本文提出了以路面识别为基础的变目标滑转率、基于PID的ASR控制算法以及油门和制动联合控制的控制方案,将并将仿真验证结果同增量式油门PI和逻辑门限值制动控制的ASR控制算法的仿真结果进行了分析比较。比较结果说明,本文提出的控制算法在对辆加速性能的提升、控制的平稳性以及行驶稳定性方面都有提高。因此,本文的研究成果对轿车ASR控制系统的开发和以及最终实现产品化打下了的基础。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外ASR 发展历史与现状
• 1.1.1 国外ASR 发展历史与现状
• 1.1.2 国内ASR 发展历史与现状
• 1.2 ASR 的路面识别技术
• 1.2.1 国外ASR 路面识别技术的发展
• 1.2.2 国内ASR 路面识别技术的发展
• 1.3 ASR 研究的关键技术及难点
• 1.3.1 汽车行驶过程中的道路识别技术
• 1.3.2 节气门开度调节和制动力矩调节的协调
• 1.4 本文主要内容
• 第二章 ASR 控制算法研究
• 2.1 ASR 系统控制目标及控制策略
• 2.1.1 ASR 控制系统各控制工况控制目标
• 2.1.2 ASR 控制系统各控制工况控制策略
• 2.2 ASR 中的路面附着估算和目标轮速计算
• 2.2.1 ASR 信号处理
• 2.2.2 基于传动系统模型的路面附着估算算法
• 2.2.3 目标轮速计算
• 2.3 基于PID 的ASR 控制算法
• 2.3.1 PID 控制原理
• 2.3.2 增量式油门PI 控制
• 2.3.3 制动PID 控制
• 2.3.4 油门和制动联合控制
• 2.3.5 ASR 控制门限的设置
• 2.3.6 ASR 控制解除逻辑
• 2.4 ASR 整体控制逻辑
• 本章小结
• 第三章 整车动力学模型的建立
• 3.1 发动机模型
• 3.2 离合器模型
• 3.3 传动系模型
• 3.4 轮胎模型
• 3.5 侧偏角和动载荷计算模型
• 3.6 制动器模型
• 3.7 整车动力学模型
• 本章小结
• 第四章 ASR 控制算法仿真与分析
• 4.1 路面识别算法的验证
• 4.1.1 均一路面附着识别验证
• 4.1.2 分离路面附着识别验证
• 4.1.3 对接路面附着识别验证
• 4.2 ASR 控制算法的验证
• 4.2.1 均一低附着路面ASR 控制算法验证
• 4.2.2 分离路面ASR 控制算法验证
• 4.2.3 对接路面ASR 控制算法验证
• 4.2.4 起步到高速连续换档加速过程仿真
• 4.2.5 控制算法仿真分析总结
• 本章小结
• 第五章 全文总结与研究展望
• 5.1 论文创新点
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢