基于硬件在环仿真的ESP控制策略与客观评价研究

发布时间：2017-11-23 00:25

  本文关键词：基于硬件在环仿真的ESP控制策略与客观评价研究

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【摘要】：汽车电子稳定程序(Electronic Stability Program,ESP)是汽车重要的底盘电子系统,能够提高汽车的稳定性和安全性。V字形开发流程已成为汽车电控系统的主流开发方法,硬件在环仿真是ESP开发过程中的重要一环。硬件在环仿真能够不受天气影响,也避免了极端工况下实车试验的危险,因此开发一款高性能的ESP硬件在环试验台对于ESP控制策略的设计与评价研究十分必要。ESP控制策略的设计与客观评价密不可分,ESP客观评价对控制策略的设计起到了指导作用。但是当前ESP客观评价体系还不完善,ESP的控制效果也有待于提高。本文拟采用硬件在环仿真的手段对ESP控制策略和客观评价进行研究,以提高ESP的控制效果,完善当前ESP客观评价体系。本文依托于吉林省科技厅重点科技攻关项目“重型车辆电控气压制动系统开发与匹配”(编号:20150204066GX)。结合ESP的发展现状,在分析总结国内外ESP控制策略及客观评价研究的基础上,本文基于搭建的ESP硬件在环试验台进行了控制策略设计和ESP客观评价研究。本文的研究工作分为以下几个方面:(1)ESP硬件在环试验台的设计与搭建。在调研国内外ESP硬件在环试验台的结构、工作原理后,本文提出了ESP硬件在环试验台的总体方案。ESP硬件在环试验台整体分为驾驶模拟器、制动试验台和操作台三部分。本文说明了三个部分的工作原理,对硬件在环试验台主要部件的选取和匹配原则进行了研究。(2)ESP控制策略的设计。在Car Sim软件中建立了整车动力学模型,并设置了用于ESP仿真试验的工况。基于遗传算法,对线性二自由度参考模型的前后轴等效侧偏刚度进行了辨识。为了提高控制策略的鲁棒性,建立了多变量一维模糊控制器对理想的横摆力矩进行决策,本文还对ESP底层控制策略进行了研究。(3)ESP客观评价研究。针对当前客观评价指标不够丰富的问题,本文基于相平面分析提出了ESP客观评价指标,丰富了传统的ESP评价指标。在分析常见的ESP评价工况后,从考察ESP功能的角度,选定了正弦延迟试验、加速定圆试验、鱼钩试验、双移线及蛇形试验作为ESP的评价工况,并确定了每个试验对应的评价指标,形成了一套完整的ESP客观评价体系。该客观评价体系不仅能够用于硬件在环仿真阶段的控制策略评价,对后期的实车试验客观评价也具有参考借鉴意义。(4)进行ESP硬件在环试验并对ESP控制策略评价。根据ESP客观评价体系,在ESP硬件在环试验台上逐一进行了ESP评价试验。将ESP开启和关闭时候的试验数据按照评价指标提取,对ESP控制策略进行了评价。评价结果表明:本文开发的ESP提高了汽车的操纵稳定性,能够有效应对多种失稳工况。最后ESP硬件在环试验台的功能也得到了验证。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.6

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本文编号：1216618