汽车ESP控制策略研究

论文摘要

汽车电子稳定程序控制系统是一种新型主动安全性控制系统,是继汽车防抱死制动系统和牵引力控制系统发展起来的。它能够根据驾驶员的意图、路面状况及汽车运动状态控制车辆的运动,防止出现危险状况,从而更有效、更显著地提高汽车的操纵稳定性和行驶安全性。汽车ESP控制系统是一个复杂的系统,其控制方法是目前汽车界研究的热点。本文针对汽车ESP控制系统的控制方法进行研究,提出了以PID控制和模糊控制技术为核心的两种控制方法,并进行了仿真研究。论文首先考虑了轮胎的非线性特性对汽车的转向特性与行驶稳定性的重要影响,建立了二自由度四轮汽车模型及汽车参考模型。从理论上研究了汽车稳定性控制的基本原理,包括轮胎的侧偏特性对操纵稳定性的影响,以及路面状况、转向角、车速对汽车操纵稳定性的影响。用ADAMS/CAR软件进行了极限工况下的转向盘角阶跃汽车操纵稳定性仿真试验研究。基于PID控制和模糊控制原理,建立了PID和模糊横摆角速度反馈控制器。然后对整车进行了仿真,研究表明这两种控制方法都可以很好的控制汽车的横摆角速度和质心侧偏角,提高汽车的侧向稳定性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 汽车安全性研究的意义
• 1.2 汽车稳定性控制研究的历史及现状
• 1.3 ESP系统的组成及关键技术
• 1.3.1 传感器
• 1.3.2 液压调节器
• 1.3.3 电子控制单元
• 1.3.4 ESP研究的重点
• 1.4 本文主要研究内容
• 第二章 汽车稳定性控制原理分析与系统模型的建立
• 2.1 汽车失稳原因的初步分析
• 2.2 车辆横摆角速度对汽车稳定性的影响
• 2.3 二自由度稳定性控制汽车模型
• 2.4 汽车参考模型的建立
• 2.5 本章小结
• 第三章 整车建模及极限工况下汽车操纵稳定性仿真研究
• 3.1 多体系统动力学简介
• 3.1.1 多体动力学介绍
• 3.1.2 多体动力学在汽车上的应用
• 3.2 虚拟样机技术及ADAMS软件介绍
• 3.2.1 虚拟样机技术
• 3.2.2 ADAMS介绍
• 3.2.3 ADAMS/Car模块介绍
• 3.2.4 ADAMS/Controls简介
• 3.2.5 应用ADAMS/Controls的设计步骤
• 3.3 整车动力学模型的建立
• 3.4 极限工况下汽车操纵稳定性仿真研究
• 3.5 本章小结
• 第四章 汽车ESP控制策略
• 4.1 基于横摆角速度的PID控制
• 4.1.1 PID控制介绍
• 4.1.2 PID控制仿真
• 4.2 基于横摆角速度的模糊控制
• 4.2.1 模糊控制简介
• 4.2.2 横摆角速度模糊控制器设计
• 4.2.3 横摆角速度模糊控制仿真
• 4.3 本章小结
• 全文总结与展望
• 参考文献
• 致谢