汽車主動前輪轉(zhuǎn)向與防抱死制動系統(tǒng)集成控制研究

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1、汽車主動前輪轉(zhuǎn)向與防抱死制動系統(tǒng)集成控制研究設計?計算?研究？汽車主動前輪轉(zhuǎn)向與防抱死制動系統(tǒng)集成控制研究郭建華李靜李幼德(吉林大學)【摘要】以車輛動力學軟件Carsim和Matlab/Simulink為平臺，分別建立了基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的主動前輪轉(zhuǎn)向(AFS)和滑移率門限控制的防抱死制動系統(tǒng)(ABS)控制器模型，并將2種控制系統(tǒng)進行了集成，建立了聯(lián)合仿真模型?仿真結(jié)果表明，在分離路血緊急制動工況下,通過將AFS與ABS進行集成控制，能夠進一步提高ABS的制動效能，在保持車輛制動穩(wěn)定性的同時縮短了制動距離.?主題詞:

2、主動前輪轉(zhuǎn)向防抱死制動系統(tǒng)集成控制中圖分類號:U461.3文獻標識碼:A文章編號: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前言票囂要汽車在道路上行駛時常會出現(xiàn)駕駛員不能預輪胎胎壓偏低，或爆胎等,都會導致車輛突然橫擺基金項目:屮國博士后科學基金(2004036396):■

5、豢(e)車身一階扭轉(zhuǎn)(f)車身Z向一階彎曲0,(g)轉(zhuǎn)向柱垂向一階彎曲(h)轉(zhuǎn)向柱Y向一階彎曲圖7分析振型6結(jié)束語在低頻范南內(nèi)修止后的模型分析結(jié)果與試驗模態(tài)分析相比，誤差小于15%,說明該模型具有很高4——的分析精度，驗證了車身各子系統(tǒng)復雜連接關系的力學模擬簡化方法的正確性.參考文獻lHeylenW,etal.模態(tài)分析理論與試驗.北京:北京理工大學出版社,2001.2靳曉雄，張立軍.汽車噪聲的預測與控制.上海:同濟大學出版社,20o4.3DascotteELinkingFeawithTest.Belgium:Dyna

6、micDesignSolution.NV.Leuven.20o44ZanariniA,etal.AConnectionStiffnessOptimizationProceduretoUpdateFiniteElementModelsofAssembledSUuctures?P「oceedingsoflsma2002-VblumeIII_(責任編輯學林)修改稿收到日期為2007年7月2日.汽車技術(shù)設計?計算?研究？并且失控.根據(jù)資料統(tǒng)計，車輛因喪失方向穩(wěn)定性引起的交通事故占總數(shù)的38%以上1】J.為了提高汽車的行駛安全

7、性，各種汽車主動安全控制系統(tǒng)不斷出現(xiàn)，如可以通過電子穩(wěn)定控制程序來改善車輛在極限工況下的穩(wěn)定性?同樣，主動轉(zhuǎn)向［2.3也可以達到同樣的目的，并且由于主動轉(zhuǎn)向可以更直接,更迅速地對車輛運動進行干預和控制，有工作能量小,輪胎磨損小等優(yōu)點］.將多種主動安全控制系統(tǒng)集成起來進行底盤綜合控制是汽車學科重要的研究領域本文以車輛動力學仿真軟件Carsim和Matlab/Simulink為平臺，分別建立了基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的主動前輪轉(zhuǎn)向(AFS)和基于滑移率門限的防抱死控制系統(tǒng)(ABS)的控制器，并將這兩種控制系統(tǒng)進行了集成.在分離

8、路面上緊急制動工況下,通過將AFS與ABS進行聯(lián)合控制，進一步提高ABS的制動效能，在保持車輛制動穩(wěn)定性的同時縮短了制動距離，提高了車輛的操縱性能.2主動前輪轉(zhuǎn)向原理與仿真平臺簡介2.1主動前輪轉(zhuǎn)向原理本文以一種機械式的疊加主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為研究對象，其原理如圖1所示.傳統(tǒng)的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有一個固定的轉(zhuǎn)向傳動比，而采用主動式蔭加轉(zhuǎn)向的車輛，可以在駕駛