汽车主动前轮转向与防抱死制动系统集成控制研究

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1、汽车主动前轮转向与防抱死制动系统集成控制研究设计?计算?研究？汽车主动前轮转向与防抱死制动系统集成控制研究郭建华李静李幼德(吉林大学)【摘要】以车辆动力学软件Carsim和Matlab/Simulink为平台，分别建立了基于滑模变结构控制的主动前轮转向(AFS)和滑移率门限控制的防抱死制动系统(ABS)控制器模型，并将2种控制系统进行了集成，建立了联合仿真模型•仿真结果表明，在分离路血紧急制动工况下,通过将AFS与ABS进行集成控制，能够进一步提高ABS的制动效能，在保持车辆制动稳定性的同时缩短了制动距离.•主题词:

2、主动前轮转向防抱死制动系统集成控制中图分类号:U461.3文献标识码:A文章编号:1000—3703(2007)11—0004—05ResearchonlntegratedControlofActiveFrontSteeringandAnti-LockBrakingSystemGuoJianhua,LiJing,LiYoude(JilinUniversity)【Abstract]Asimulationmodeloftheintegrateddynamiccontrolsystemofactivefrontsteeri

3、ng(AFS)andanti—lockbrakingsystem(ABS)issetupusingcarsimandmatlab/simulink.SimulationhasbeendoneinregardtotheAFSwiththesliding-modelcontrolandtheABSwiththeslipratethresholdcontrol.ThesimulationresultsindicatethattheintegratedcontrolschemeCanimproveABSperformance

4、whemhevehicleisu『gentlybnikingoni~-splitroad、theintegratedcontrolsystemCankeepthevehiclestableandshortenthebrakingdistancesimultaneously.Keywords:Activefrontsteering,ABSJntegratedcontrol1前言票嚣要汽车在道路上行驶时常会出现驾驶员不能预轮胎胎压偏低，或爆胎等,都会导致车辆突然横摆基金项目:屮国博士后科学基金(2004036396):■

5、豢(e)车身一阶扭转(f)车身Z向一阶弯曲0,(g)转向柱垂向一阶弯曲(h)转向柱Y向一阶弯曲图7分析振型6结束语在低频范南内修止后的模型分析结果与试验模态分析相比，误差小于15%,说明该模型具有很高4——的分析精度，验证了车身各子系统复杂连接关系的力学模拟简化方法的正确性.参考文献lHeylenW,etal.模态分析理论与试验.北京:北京理工大学出版社,2001.2靳晓雄，张立军.汽车噪声的预测与控制.上海:同济大学出版社,20o4.3DascotteELinkingFeawithTest.Belgium:Dyna

6、micDesignSolution.NV.Leuven.20o44ZanariniA,etal.AConnectionStiffnessOptimizationProceduretoUpdateFiniteElementModelsofAssembledSUuctures・P「oceedingsoflsma2002-VblumeIII_(责任编辑学林)修改稿收到日期为2007年7月2日.汽车技术设计?计算?研究？并且失控.根据资料统计，车辆因丧失方向稳定性引起的交通事故占总数的38%以上1】J.为了提高汽车的行驶安全

7、性，各种汽车主动安全控制系统不断出现，如可以通过电子稳定控制程序来改善车辆在极限工况下的稳定性•同样，主动转向［2.3也可以达到同样的目的，并且由于主动转向可以更直接,更迅速地对车辆运动进行干预和控制，有工作能量小,轮胎磨损小等优点］.将多种主动安全控制系统集成起来进行底盘综合控制是汽车学科重要的研究领域本文以车辆动力学仿真软件Carsim和Matlab/Simulink为平台，分别建立了基于滑模变结构控制的主动前轮转向(AFS)和基于滑移率门限的防抱死控制系统(ABS)的控制器，并将这两种控制系统进行了集成.在分离

8、路面上紧急制动工况下,通过将AFS与ABS进行联合控制，进一步提高ABS的制动效能，在保持车辆制动稳定性的同时缩短了制动距离，提高了车辆的操纵性能.2主动前轮转向原理与仿真平台简介2.1主动前轮转向原理本文以一种机械式的叠加主动转向系统为研究对象，其原理如图1所示.传统的车辆转向系统有一个固定的转向传动比，而采用主动式蔭加转向的车辆，可以在驾驶