基于pid控制的汽车主动横向稳定杆技术的研究

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1、硕士学位论文基于PID控制的汽车主动横向稳定杆技术的研究作者姓名李真炎学科专业车辆工程指导教师石柏军副教授所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2015年4月ResearchonActiveAntiRollBarTechnologyofAutomobileBasedonPIDControlADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:LiZhenyanSupervisor:Prof.ShiBaijunSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,Ch

2、ina分类号：U469.4学校代号：10561学号：201220101427华南理工大学硕士学位论文基于PID控制的汽车主动横向稳定杆技术的研究作者姓名：李真炎指导教师姓名、职称：石柏军、副教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：车辆工程研究方向：车身工程与轻量化设计论文提交日期：2015年4月20日论文答辩日期：2015年6月4日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：熊锐（教授）委员：姜立标（副教授）石柏军（副教授）胡习之（副教授）李礼夫（教授）华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师

3、的指导下独立进行研宄所取得的研宄成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：權日期：2015年6月16日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或

4、部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在_____年解密后适用本授权书。0不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）日期：2015年6月16日日期：2015年6月16日作者联系电话：电子邮箱：联系地址(含邮编）:摘要现代化的汽车为了保证车辆平顺性的要求，通常把悬架弹簧的线

5、刚度做得较低，因而导致悬架弹簧的侧倾角刚度较低。汽车在不平路面行驶或者转弯行驶时，车身会发生侧倾，由于悬架弹簧侧倾角刚度较低而会造成车身侧倾角度过大，这样会让驾驶员和乘客感到不安全，严重时还会造成车辆侧翻事故的发生。横向稳定杆是悬架侧倾角刚度低与车辆侧倾稳定性差这一矛盾不可调和的产物。横向稳定杆的出现对降低车身的侧倾角起到了一定的作用。但是，随着道路路况复杂性增加和汽车行驶速度的日益提高，横向稳定杆由于不能改变自身的侧倾角刚度以及时地适应路况的变化而渐渐不能满足汽车行驶时的侧倾稳定性和安全性的要求。本文首先针对某SUV车辆，对该车在使用的横向稳

6、定杆进行参数化研究并采用莫尔积分法计算侧倾角刚度，进行受力分析以确定危险截面并进行强度校核。在此基础上进行有限元仿真分析，最后进行以侧倾角刚度为优化目标的优化设计。在横向稳定杆的基础上，本文以电机驱动式的主动横向稳定杆系统为研究对象，建立整车数学模型，在此基础上制定适合该系统的PID控制策略。在ADAMS/Car中分别建立两种不同侧倾角刚度的横向稳定杆和主动横向稳定杆系统的整车多体动力学模型，并将带有主动横向稳定杆系统的整车动力学模型导入Simulink中进行联合仿真建模。在ADAMS/Car中进行一般式横向稳定杆的整车仿真试验，在Simuli

7、nk中进行联合仿真试验。仿真试验包括转向盘角阶跃试验、稳态回转试验、ISO变道试验。最后在整车实验场分别对装备2种一般式横向稳定杆的车辆进行整车实验，以验证优化设计的可行性和仿真模型的准确性。实验表明，在较小的误差范围内，仿真和实验的结果吻合得较好，这说明所建立的仿真模型比较准确。本文研究结果表明，在相同的条件下，侧倾角刚度较大的横向稳定杆更能减小车身的侧倾角，这说明优化设计是可行的。此外，安装主动横向稳定杆系统的车辆比一般横向稳定杆的车辆的侧倾稳定性的各项评价指标值的最大值都要低，这说明主动横向稳定杆系统能更好地提高车辆的侧倾稳定性。关键词：

8、侧倾角刚度；优化设计；控制策略；动力学模型；联合仿真IABSTRACTInordertoensuretheridecomfortofthevehicl