資源描述：
《基于EKF輪胎側(cè)向力估計的AFS和EPS集成控制.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、振動與沖擊第34卷第11期J0URNALOFVIBRATIONANDSH0CK基于EKF輪胎側(cè)向力估計的AFS和EPS集成控制周兵，徐蒙，范璐(湖南大學汽車車身先進設(shè)計制造國家重點實驗室，長沙410082)摘要：對融合了主動前輪轉(zhuǎn)向的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，主動轉(zhuǎn)向引入的附加轉(zhuǎn)角使得輪胎側(cè)向力發(fā)生突變，從而導致轉(zhuǎn)向盤力矩會發(fā)生突變。雖然輪胎力不易直接測量，但是擴展卡爾曼濾波算法可以實現(xiàn)對非線性輪胎力的估計，為解決轉(zhuǎn)向盤力矩突變找到實現(xiàn)方法。建立了非線性車輛數(shù)學模型，并構(gòu)建基于擴展卡爾曼濾波算法的輪胎側(cè)向力觀測
2、器，根據(jù)得到的輪胎側(cè)向力的估計值對轉(zhuǎn)向盤力矩突變進行補償，實現(xiàn)了車輛狀態(tài)估計與車輛控制的結(jié)合。在MATLAB／Simulink里的仿真分析驗證了控制策略的有效性。關(guān)鍵詞：主動前輪轉(zhuǎn)向；電動助力轉(zhuǎn)向；集成控制；擴展卡爾曼濾波觀測器；非線性輪胎側(cè)向力中圖分類號：U461文獻標志碼：ADOI：10．13465／j．cnki．jVS．2015．11．017IntegratedcontrolforAFSandEPSwithEKFestimationoflateralforceZHOUBing，XUMeng，F(xiàn)AN
3、Lu(StateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufactureforVehicleBody，HunanUniversity，Changsha410082，China)Abstract：Intheintegratedsystemofelectricpowersteering(EPS)andactivefrontsteering(AFS)，theadditionalfrontwheelrotatinganglegeneratedbyAFSgivesrisetothec
4、hangeoftyrelateralforce，itleadstothechangeofsteeringwheeltorquefinally．Ahhoughthetyreforceishardtobemeasureddirectly，itcanbeestimatedusingtheextendedKalmanfiltering(EKF)algorithm．Thismethodcansolvetheproblemofsteeringwheeltorquechange．Here，avehiclenonlin
5、earmathematicalmodelwaspresentedandanonlineartyrelateralforceestimatorwasalsoestablishedbasedonEKF．Theestimatedtyrelateralforcewasusedtocompensatetheabruptchangeofsteeringwheeltorqueandtorealizethecombinationofvehiclestateestimationandvehiclecontro1．Thes
6、imulationanalysiswithMATLAB／Simulinkverifiedtheeffectivenessoftheproposedcontrolstrategy．Keywords：activefrontsteering(AFS)；electricpowersteering(EPS)；integratedcontrol；EKFobserver；nonlineartypelateralforce根據(jù)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的力矩傳遞特性，電動助力轉(zhuǎn)向盤力矩會發(fā)生突變：若主動轉(zhuǎn)向引起的附加轉(zhuǎn)角與向(Ele
7、ctricPowerSteering，EPS)系統(tǒng)中駕駛員施加于前輪轉(zhuǎn)向角方向相同時，轉(zhuǎn)向盤力矩會增大；反之，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤的力矩，與電動助力電機提供的助力力矩共同向盤力矩會減小?。主動轉(zhuǎn)向引起的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩突變克服轉(zhuǎn)向阻力矩，控制汽車按照駕駛員轉(zhuǎn)向意圖完成會破壞原有電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的良好路感，容易使駕轉(zhuǎn)向操作。主動前輪轉(zhuǎn)向(ActiveFrontSteering，AFS)駛員產(chǎn)生誤操作，不利于駕駛安全。系統(tǒng)通過主動轉(zhuǎn)向電機向轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供附加轉(zhuǎn)角，從近年來，國內(nèi)外學者針對這一問題開展了大量的而改變了原轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的
8、機械轉(zhuǎn)向傳動比，同時轉(zhuǎn)向系研究工作。Minaki等L2通過臺架試驗證實主動轉(zhuǎn)向統(tǒng)的力矩傳遞特性也會發(fā)生改變。在融合主動前輪轉(zhuǎn)干預(yù)時轉(zhuǎn)向盤力矩會發(fā)生突變，并提出助力電機變助向和電動助力轉(zhuǎn)向的系統(tǒng)中，主動轉(zhuǎn)向附加轉(zhuǎn)角干預(yù)力增益的助力修正控制方法，但是該方法在常規(guī)助力時，如果助力電機仍然采用原有的助力控制策略，則轉(zhuǎn)增益取值為零時不能對主動干預(yù)時轉(zhuǎn)向盤力矩突變進行修正。魏建偉等’4基于二自由度整車模型和扭矩基金項目：國家自然科學基金資助項目(512
