车辆纵向力与侧向力集成控制研究

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1、硕士学位论文论文题目车辆纵向力与侧向力集成控制研究论文题巨作者姓名魏强指导教师刘震涛（副教授）李道飞（讲师）学科专业）动力机械及工程所在学院能源工程学院提交日期年月车辆纵向力与侧向力集成控制研究论文作者签名指导教师签名论文评阅人评阅人一评阅人—评阅人—评阅人答辩委员会主席、：委员‘委员委员委员委员答辩日期：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江大学或其他教

2、育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均巳在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名签字日期：年月曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙江大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名导师签名签字日期：月签字日期；月学位

3、论文作者毕业后去向：工作单位：电话通讯地地：邮编浙江大学硕士论文摘要摘要随着现代车辆的行驶速度越来越高，车辆的行驶稳定性正受到人们越来越多的关注。而在车辆底盘稳定性控制领域，存在着众多的控制子系统，这些子系统之间存在功能的叠加和冲突，当这些控制系统都装备到车辆底盘控制中来，并不能最大限度的发挥各个子系统功能，还会造成一定程度上的成本浪费和控制效果不佳。四轮可独立转向、制动驱动的电动汽车，各个轮胎的纵向力和侧向力都是可以独立控制的，在提高车辆的行驶稳定性方面有着巨大的潜力。因此，本文是以提高车辆行驶稳定性为目标

4、，针对四轮可独立转向、制动驱动的电动汽车，对其各轮胎的纵向力和侧向力进行集成控制研究。本文采用对轮胎进行虚拟测试，得出轮胎的滑移和侧偏数据，通过对这些数据进行分析，得出了轮胎的纯滑移、纯侧偏、滑移和侧偏复合状态下轮胎的力学特性。根据轮胎的测试数据，拟合了四维查表形式的轮胎逆模型。另外，结合轮胎的力学特性和底盘各子系统之间的特性，分析了车辆子系统之间的耦合、冲突，为底盘集成控制策略的提出提供了理论依据。针对四轮可独立转向、制动驱动的电动汽车，对车辆纵向力与侧向力进行集成控制。针对驾驶员的输入，以理想线性车辆模型

5、输出作为控制目标，通过对比实际输出值与目标输出值的偏差，采用滑模控制决策出车辆所需施加的总的纵向力、侧向力和横摆力矩；在轮胎摩擦圆约束的前提下通过轮胎力优化分配算法将总纵向力、侧向力和横摆力矩分配到各个轮胎上，得出各个轮胎所需施加的纵向力和侧向力；最后通过轮胎逆模型查表与控制的结合完成了对车辆驱动和转向的控制，来提高车辆的行驶稳定性。本文在中搭建控制模型，在中搭建车辆模型，通过与的联合仿真，在多种仿真工况对设计的纵向力与侧向力集成控制策略进行了验证。仿真结果表明，该纵向力与侧向力集成控制策略可以使车辆按照驾驶

6、员的意图行驶，保持驾驶员期望的横摆角速度和车辆零值质心偏角，同样，在极限工况下也有效的提高了车辆的行驶稳定性。关键词：底盘集成控制、轮胎力优化分配、车辆稳定性浙江大学硕士论文摘要，，，，，，浙江大学硕士论文摘要，，，，，浙江大学硕士论文图目录图目录图电子控制技术在车辆动力学控制中的应用图动力学集成控制的性能提升潜能图大地坐标系与车辆坐标系图轮胎坐标系图车辆平面运动图纵向加速载荷转移示意图图转向引起的载荷转移示意图图轮胎侧偏角示意图图车轮速度分析图图组成部分图车辆模型所包含的子系统图车辆抽象简化模型图中车辆动力

7、学建模示意图图求解工作过程图轮胎参数图界面图轮胎逆模型示意图图不同侧偏角状态下侧向力与滑移率关系图不同侧偏角状态下纵向力与滑移率关系图轮胎纵向力与侧向力数据图轮胎逆模型侧偏角验证图轮胎逆模型滑移率验证图电机工作原理图制动系统原理图图轮胎纯滑移纵向力特性曲线浙江大学硕士论文图目录图轮胎纯侧偏侧向力特性曲线图联合工况（变垂直载荷）下轮胎力学特性曲线图联合工况（变侧偏角）下轮胎力学特性曲线图轮胎摩擦圆图车辆底盘子系统之间的相互作用关系图车辆动力学坐标系图集成控制原理图集成控制策略简图图冗余控制系统控制分配结构图轮胎

8、力约束示意图图驾驶模拟平台结构图图驾驶模拟器实物图图普通转向仿真结果图双移线工况仿真结果图制动工况仿真结果图复合工况仿真结果浙江大学硕士论文表目录表目录表侧偏角为、，滑移率为到的联合滑移侧偏数据表车辆参数浙江大学硕士论文目录目录觀■：■底盘集成控制的背景及意义车辆纵向力与侧向力集成控制研究意义车辆底盘纵向力与侧向力集成控制国内外研究现状国外研究现状国内研究现状本文主要研究内容第二章四轮独立转向、驱动