车辆稳定性控制系统的状态参数估算方法研究

发布时间：2020-04-27 22:32

【摘要】：车辆稳定性控制系统是一项通过检测并减少牵引力丢失的计算机技术,它通过检测质心侧偏角和横摆角速度来判断车辆的稳定状态,当处于失稳或即将失稳状态时,对车轮进行制动来保障车辆行驶稳定性。车辆状态参数估算是车辆稳定性控制系统工作的前提和基础,属于车辆稳定性控制系统的关键技术。车辆稳定性控制系统在国外已经实现量产,国内还处于研发初级阶段,因此研究车辆稳定性控制系统及状态参数估算对于提升我国车辆稳定性控制系统技术实力和发展相关产业都有非常积极的影响。本文主要分析了车辆稳定性控制系统的控制效果及传感配置,通过线性二自由度模型推导了车辆各速度下理想的横摆角速度曲线,应用β理论阐述了质心侧偏角对车辆稳定性的影响并推导了理想的最大质心侧偏角与速度的关系,根据Kamm圆理论讨论了滑移率是如何影响轮胎力的。搭建了车辆稳定性控制系统的状态参数估算整体框架,利用稳态卡尔曼滤波估算纵向速度,利用HSRI模型估算轮胎力,利用扩展卡尔曼滤波估算侧向速度,利用估算参数计算质心侧偏角、轮胎摩擦系数和滑移率。根据推导的数学模型在Simulink搭建仿真模型,根据ISO3888中高附及低附双移线工况在CarSim中搭建仿真测试环境,仿真结果表明本文提出的ESC估算方法能够满足仿真条件下的准确性和实时性。搭建硬件在环台架及实验用车,进行硬件在环台架试验与实车实验,实验结果显示车辆质心侧偏角和横摆角速度始终在安全范围内,说明本文搭建的估算算法能够满足ESC在实际工况下的控制需求。
【图文】：

近5年车辆稳定性系统状态参数估算研究内容统计

第2章 车辆稳定性控制系统研究车辆稳定性控制系统的算法是核心，车辆稳定性控制系统通过质心角和横摆角速度来判断行驶车辆的运行状况，当发现车辆处于或即将不稳定状态时，，会快速通过对特定车轮施加制动力产生横摆力矩来抵辆的不稳定或者不稳定趋势，大幅度提高车辆运行的稳定性。本章主要内容是分析车辆稳定性控制系统的基本原理和理论基础，能够根据车辆运行过程中的状态参数来判断车辆的稳定性状态，评价是否稳定。1 ESC 的基本原理车辆稳定性控制系统能够提高汽车行驶过程中的侧向稳定性，它由盘转角、加速踏板位置和制动压力来得出驾驶员的驾驶意图，从横摆度和侧向加速度来推断车辆运行状态，最终通过调整发动机转矩和制力缩小驾驶意图和车辆状态之间差距来达到保证车辆稳定性的目的， 2-1。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.6

【参考文献】

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本文编号：2642721