基于主动转向车辆横摆稳定控制方法的的研究

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1、国内图书分类号：U469.72学校代码：10213国际图书分类号：629密级：公开工学硕士学位论文基于主动转向的车辆横摆稳定控制方法研究硕士研究生：刘明媚导师：宁永臣副教授申请学位：工学硕士学科：控制科学与工程所在单位：航天学院答辩日期：2014年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学万方数据ClassifiedIndex:U469.72U.D.C:629DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringACTIVESTEERINGBASEDVEHICLEYAWSTABILITYCONTROLCandid

2、ate：LiuMingmeiSupervisor：Prof.NingYongchenAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ControlScienceandEngineeringAffiliation：SchoolofAstronauticsDateofDefence：June,2014Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology万方数据哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要车辆的横摆控制对车辆行驶

3、的安全性至关重要，当车辆横摆角速度偏离期望值时，就会造成转向不足或转向过度。进而影响车辆行驶的安全性。为此，本文以跟踪期望的横摆角速度为控制目标，分别研究了主动转向控制方法和主动转向与直接横摆扭矩的协调控制方法。首先，对主动转向的动力学建模问题进行分析，考虑纵向车速的变化对车辆横摆角速度的影响，建立能反映转向过程主要动态特性的侧向及横摆二自由度的LPV车辆动力学模型，其中变化参数可实时测量。结合高精度的车辆动力学仿真软件veDYNA进行不同转向工况的仿真，结果表明所建立的LPV车辆动力学模型具有较高的精确度。其次，为保证车辆在一般转向

4、工况的横摆稳定，在LPV车辆动力学模型基础上，将附加转角作为控制量，对主动转向问题进行分析，确定横摆稳定的控制目标，设计LPV增益调度主动转向控制器。而后，在veDYNA中进行仿真试验，仿真分析主动转向控制器的有效性并确定其有效工作范围。最后，为保证车辆在一般转向工况和极端转向工况下都具有横摆稳定，并尽量降低对车辆纵向动态的影响。本文将附加转角与车轮扭矩差作为控制量，设计主动转向与直接横摆扭矩控制的协调控制器。之后基于主动转向控制器与直接横摆扭矩控制器，给出了两个控制量实时分配的协调方案。并在veDYNA中分析协调方案的有效性。关键词

5、：LPV；主动转向；直接横摆扭矩控制；协调控制-I-万方数据哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractTheyawstabilitycontrolofvehicleiscriticaltovehiclesafety.Whentheyawrateofvehicledeviationfromtheexpectedvalue,itwillcauseunder-steerorover-steer,andthusaffectthesafety.Inordertotrackthedesiredyawrate,activesteeringcon

6、trolandtheintegratedofactivesteeringcontrolanddirectyawtorquecontrolarestudiedinthispaper.Firstly,theproblemofmodelingthevehicledynamicsforactivesteeringisanalyzed.Then,considertheimpactofchangesinthevehiclelongitudinalspeed,twodegreesoffreedomofLPVvehicledynamicsmodelw

7、ithlateralmotionandyawmotionisbuilt,whichreflectthemaindynamiccharacteristicsofthesteeringprocess.Inthemodel,thevariousparameters,aswellasthedisturbancecanbemeasurementinreal-time.TotestthevalidityoftheLPVvehicledynamicsmodel,differentmodelsarecomparedinveDYNAenvironmen

8、t.Secondly,inordertoensurebothyawstabilityandcomfortwhenthevehicleundernormaldrivingconditions,onlychoosethead