汽车电动式主动稳定杆系统优化控制研究.pdf

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1、第34卷第1期计算机仿真2017年1月文章编号：1006—9348(2017)01—0152—05汽车电动式主动稳定杆系统优化控制研究孔振兴，皮大伟，王洪亮，陈山(南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)摘要：在汽车电动式主动稳定杆系统优化设计中，为了实现车辆的主动侧倾控制，针对现有单闭环侧倾控制系统抗干扰与适应性不佳的问题，提出了一种电动式主动稳定杆(ActiveStabilizerBar，ASB)系统的双闭环控制算法。外环控制器以车身侧倾角为控制目标，采用滑模控制算法计算车辆的反侧倾力矩；内环控制器以电机电流为控制目标，采用PI控制算法控制电机的输出转矩。利用MATLAB／Sim

2、ulink建立了14自由度整车模型和电动式ASB模型，在典型工况下进行了仿真分析。仿真结果表明：改进双闭环控制算法能够改善系统的抗干扰与适应性，提高车辆的侧倾稳定性与行驶平顺性。关键词：电动式主动稳定杆；双闭环控制算法；侧倾稳定性；行驶平顺性中图分类号：TP391．9文献标识码：BResearchonOptimalControlforVehicleElectricActiveStabilizerBarSystemKONGZhen-xing，PIDa-wei，WANGHong—liang，CHENShan(SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUnivers

3、ityofScienceandTechnology，NanjingJiangsu210094，China)ABSTRACT：Torealizethevehicleactiverollcontrol，accordingtoexistingproblemsoflessanti-interferenceanda-daptabilityofsingIe—closed—looprollcontrolsystem，adouble—closed—loopcontrolalgorithmforelectricactivestabi—lizerbar(ASB)systemisputforward．Taking

4、thevehiclebodyrollangleascontroltarget，theouter-loopcondonergeneratestheanti-rolltorquewithslidingmodecontrolalgorithm．Takingthemotorcurrentascontroltarget，thein—ner—loopcontrollercontrolstheoutputtorqueofmotorswithPIcontrolalgorithm．After14degree-of-freedomvehiclemodelandtheelectricactivestabilize

5、rbarmodelarebuih，thesimulationiscarriedoutundertypicalmaneuversbasedonMATLAB／Simulink．Simulationresultsshowthattheproposedcontrolalgorithmcallellhancetheanti—inter-ferenceandadaptabilityofcontrolsystem，andimproverollstabilityandridecomfortofvehicles．KEYWORDS：Electricactivestabilizerbar；Double—close

6、d—loopcontrolalgorithm；Rollstability；Ridecomfort1引言在汽车行驶过程中。车身的侧倾运动会对侧向稳定性、平顺性、操纵稳定性等产生一定的恶化影响，过度的侧倾甚至会导致侧翻事故。因此，汽车的主动侧倾控制是一个亟待解决的问题⋯。作为主动侧倾控制的有效手段之一，主动式稳定杆系统成为近年来的研究热点[3]。与液压式主动稳定杆系统相比。电动式主动稳定杆系统具有响应速度快，集成度高．质量功率比大等优点[4]，有望成为今后主动式稳定杆系统的发展主流。国内外学者对电动式主动稳定杆系统进行了研究，取得了相关的科研成果。李振等【51基于最优控制，鲁棒控制，模糊PID，

7、PID+前馈控制算法设计了主动侧倾控制器，此类单基金项目：国家自然科学基金项目(51205204，51205209)；江苏省六大人才高峰项目(2014一JXQC一003)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(30915118832)收稿13期：2016—03—17修回日期：2016—03—23—152一闭环控制并没有涉及到稳定杆执行机构的控制问题，且算法相对复杂，实现难度较大，无法直接应用于车辆上。Oht