汽车ESP与ASS分层协调控制研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第45卷第8期机械工程学报Vo1．45NO．82009年8月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGAug．2009DoI：10．3901／JME．2009．O8．190汽车ESP与ASS分层协调控制研究水陈无畏周慧会刘翔宇(合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009)摘要：建立整车8自由度模型和汽车电子稳定控制程序(Electronicstabilityprogram，ESP)与主动悬架系统(Activesuspensionsystem，ASS)的分层协调控制

2、模型，对ESP应用基于状态观测器的自适应模糊控制，对ASS采用随机线性最优控制，并进行上层控制器的设计，上层控制器通过线性权函数输出下层控制器的加权值，从而实现协调控制的目的。基于Matlab／Simulink软件，在阶跃和双移线两种工况下进行仿真研究。仿真结果证明，所建立的分层协调控制模型与控制策略不仅能明显改菩汽车的行驶稳定性和操纵稳定性，同时可提高车辆的乘坐舒适性。在Labview系统中建立上层协调控制器、ESP控制器和车辆模型，自行开发ASS并安装上车，结合ESP的执行机构进行硬件在环仿真。其结果与Matlab仿

3、真结果基本一致。关键词：电子稳定控制程序主动悬架分层协调控制硬件在环仿真中图分类号：U463_3SimulationResearchonLayeredCoordinatedControlofAutomotiveESPandASSCHENWuweiZHOUHuihuiLIUXiangyu(SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009)Abstract：Layeredcoordinatedcontrolmo

4、delsofautomotiveelectronicstabilityprogram(ESP)andactivesuspensionsystem(ASS)arebuiltandadaptivefuzzycontrolofESPisadopted，forwhichthecontrollerisdesignedonthebasisofstateobserver．ThecontrollerofASSisdesignedbyusingoptimalcontroltheoryofstochasticlinearquadratic，

5、andlayeredcoordinatedcontrollerisdesigned．Thecoordinatedcontrollercalculatestheweightedvaluesoflowercontrollersbylinearweightfunction．Matlab／SimulinksimulationresultsindicatethatthelayeredcoordinatedcontrolstrategyCanimprovethedrivingstabilityandcomfortwel1．Coord

6、inatedcontroller,ESPcontrollerandvehiclemodelarebuiltinLabviewsystem．CombinedwithASSwhichisdevelopedindependentlyandactuatorofESEhardware—in-the-loopsimulationiscarriedout．TheresultsareconsistentwithMatlabsimulationresults．Keywords：ElectronicstabilityprogramActiv

7、esuspensionsystemLayeredcoordinatedcontrolHardware．-in·-the-．1oopsimulation系统，能够及时纠正车辆的实际行驶轨迹与驾驶员0前言期望行驶轨迹之间的偏差，目前在欧美已经得到普及LZ。主动悬架系统(Activesuspensionsystem，ASS)随着汽车行驶速度的提高、道路车辆密度的增是一种通过主动改变悬架的刚度与阻尼，可同时改加以及生活质量的提高，人们对于汽车行驶安全性善操纵稳定性和乘坐舒适性的电控系统J。目前关于ESP和ASS两系统的集成控制，

8、KEN等[61取得和舒适性的要求也在不断提高。为了提高整车的综合性能，减少汽车底盘各个子控制系统之间的影响了一定的研究成果l7】，但基本停留在集成建模等理及干扰，汽车底盘集成控制技术f】J已成为目前国内论化的阶段，离实际应用尚有距离。外研究的热点。汽车电子稳定程序fElectronic本文针对这两个系统，提出了一种分