论文摘要
汽车的四轮转向（Four-Wheel-Steering,4WS）技术作为一项先进的汽车主动底盘控制技术,是车辆主动底盘技术的重要分支,能有效的改善汽车高速行驶时的操控稳定性能,减小汽车质心侧偏角,减小车辆横摆率和横向加速度之间的相差,低速行驶时减小了车辆转弯半径,提高了车辆操纵灵活性。本文介绍了四轮转向技术研究的目的和意义,描述了四轮转向技术的基本原理及优点,分析了四轮转向控制方法的研究现状和发展趋势。从仿真技术发展的角度,分析了4WS研究存在的问题以及运用虚拟仿真技术的现实意义。为建立四轮转向汽车虚拟样机模型,研究了多体系动力学软件MSC.ADAMS的动力学理论和计算方法,并详细的介绍了多体动力学仿真软件中的一些重要模块。在轿车模块ADAMS/Car的模板系统中,通过修改一个转向系统的转向齿条,建立了后转向系统；修改车身系统使之与后转向系统连接,并与其他子系统一起建立了四轮转向整车模型。详细介绍了神经网络以及BP神经网络的有关知识,在Simulink中建立了四轮转向神经网络控制模型,取得需要的数据,确定了BP神经网络的算法以及相关参数,并训练网络模型,实现了四轮转向汽车的神经网络控制以及ADAMS与MATLAB的联合仿真,探索汽车在高速转向情况下横摆角速度和质心侧偏角等表征汽车行驶稳定性的曲线参数,肯定了四轮转向汽车神经网络控制的稳定性及可行性,提高了汽车行驶的安全性。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 汽车四轮转向技术研究的目的、意义及发展现状与趋势1.1.1 4WS技术国内外发展情况1.1.2 未来的4WS系统的发展和研究1.2 四轮转向系统控制方法的发展1.2.1 4WS控制形式1.2.2 4WS汽车后轮转向系统主要控制方法1.3 本课题的研究意义1.4 本课题主要研究内容第2章 虚拟样机及系统仿真技术发展2.1 虚拟样机技术的基本概念与发展的背景2.2 虚拟样机设计方法的特点优势2.3 虚拟样机技术发展的现状与趋势2.4 虚拟样机技术在车辆方面的应用情况2.5 多刚体系统动力学简介2.5.1 多体系统2.5.2 多刚体系统2.5.3 多刚体动力学系统研究方法第3章 虚拟样机技术软件平台概要3.1 MSC.ADAMS软件介绍3.2 MSC.ADAMS软件组成模块3.3 ADAMS汽车专业模块3.3.1 轿车模块（ADAMS/Car）3.3.2 骑乘模块ADAMS/Car Ride3.3.3 底盘模块ADAMS/Chassis3.3.4 驾驶员模块ADAMS/Driver3.3.5 轮胎模块ADAMS/Tire3.3.6 动力传动系统模块ADAMS/Driveline3.3.7 发动机模块ADAMS/Engine3.4 ADAMS的分析与计算方法3.4.1 ADAMS分析原理3.4.2 ADAMS的工程流图3.4.3 广义坐标选择3.4.4 多体动力学方程的建立3.4.5 多体动力学分析3.4.6 多体运动学分析第4章 四轮转向整车建模4.1 车辆虚拟样机建模的基本理论4.2 ADAMS/Car建模4.2.1 ADAMS/Car模型三级组成4.2.2 在模板中建立子系统4.3 车辆虚拟样机模型基本组成4.3.1 组件（part）模型4.3.2 约束关系（Joint）的定义4.3.3 力元的定义4.4 通讯器4.4.1 通讯器类型4.4.2 通讯器的次要特征4.4.3 建模需要的条件4.5 4WS整车模型的建立4.5.1 悬架模型4.5.2 后转向系统模型4.5.3 轮胎模型4.5.4 路面模型4.5.5 车身模型4.6 整车组装第5章 汽车四轮转向控制系统设计5.1 四轮转向系统的控制方法5.2 横摆率跟踪多状态控制方式5.2.1 横摆角速度与前轮转角关系5.2.2 汽车质心侧偏角与横摆角速度的关系5.3 4WS的神经网络控制5.3.1 BP神经网络神经元模型与网络结构5.3.2 BP神经网络方法的原理5.4 四轮转向车辆神经网络控制器数据采集与处理5.4.1 Simulink数据采集模型5.4.2 训练数据预处理5.5 BP神经网络算法选择及参数确定5.6 四轮转向车辆神经网络控制仿真第6章 4WS汽车ADAMS与Matlab联合仿真6.1 联合仿真环境6.2 ADAMS/Car与Matlab联合仿真6.2.1 设置4WS输入输出变量6.2.2 ADAMS/Car与Matlab联合仿真步骤6.2.3 联合仿真结果与分析6.3 四轮转向车辆综合控制分析第7章 总结与展望7.1 本文总结7.2 工作展望参考文献致谢
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标签：四轮转向论文; 联合仿真论文; 操纵稳定性论文; 神经网络论文; 反馈控制论文;
基于ADAMS和Simulink的神经网络控制4WS汽车联合仿真研究
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