基于后轮主动转向系统高速汽车侧风稳定性研究
发布时间：2021-06-20 18:48
随着高速公路、快速路、高架桥的大兴修建,路面状况逐步改善,汽车行驶速度得到了极大的提高,汽车对外界干扰更加敏感。超车、会车、进出隧道口、行驶在空旷的高架桥是日常生活中经常遇到的情况,此时汽车会受到外力作用导致汽车侧滑,行驶轨迹发生偏移,驾驶员需要不断地调整转向盘来修正汽车姿态,严重增加了驾驶员的驾驶负担,若驾驶员反应不及时或者经验不足可能会导致交通事故。针对以上情况,本文基于主动底盘控制技术-后轮主动转向系统来研究高速汽车的侧风稳定性。后轮主动转向汽车不仅汽车前轮参与转向,而且后轮也能参与转向。车速较低时,汽车前后轮转向相反,减小转弯半径,提高了汽车操纵轻便性;汽车处于高速时,汽车前后轮转向相同,减少汽车的横摆和侧滑,提高了汽车在高速时的侧向稳定性。合适的后轮主动转向汽车角传动比对汽车的转向性能有重要影响,本文在后轮主动转向汽车二自由度车辆模型基础上设计出基于比例控制、基于横摆角速度反馈控制的后轮主动转向汽车角传动比,并通过角阶跃与连续正弦动态仿真实验进行对比分析研究。研究汽车侧风稳定性问题,首先应该认识侧风。本文对侧风进行了理论分析,阐述了气动力产生的原因、确定了风压中心位置、计算出...
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 气动力产生的原因及侧风分类
1.3 汽车侧风稳定性控制国内外现状
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 汽车侧风稳定性控制方法
1.5 本文主要研究内容
第2章 后轮主动转向汽车角传动比特性设计
2.1 后轮转向汽车转向方式分类
2.1.1 后轮随动转向
2.1.2 后轮主动转向
2.2 后轮主动转向汽车二自由度车辆模型搭建
2.3 后轮主动转向汽车角传动比设计
2.3.1 基于比例控制的角传动比设计
2.3.2 基于横摆角速度反馈控制的角传动比设计
2.4 后轮主动转向汽车转向性能仿真试验分析
2.4.1 角阶跃输入动态仿真实验
2.4.2 连续正弦输入动态仿真实验
2.5 本章小结
第3章 侧风作用下后轮主动转向汽车模型搭建
3.1 侧风理论分析研究
3.1.1 风压中心
3.1.2 气动六分力
3.1.3 侧向力及横摆力矩的确定
3.2 整车动力学模型搭建
3.3 侧风作用下后轮主动转向汽车二自由度车辆模型
3.4 本章小结
第4章 后轮主动转向汽车自抗扰控制器设计
4.1 自抗扰控制技术简介
4.2 后轮主动转向系统自抗扰控制器设计
4.2.1 后轮主动转向系统理想横摆角速度的确定
4.2.2 基于横摆角速度跟踪的后轮主动转向系统自抗扰控制器设计
4.3 仿真实验验证
4.3.1 角阶跃输入动态仿真实验
4.3.2 连续正弦输入动态仿真实验
4.4 本章小结
第5章 后轮主动转向汽车高速侧风稳定性控制仿真分析
5.1 汽车直线行驶
5.1.1 侧风风速为常数
5.1.2 侧风风速正弦变化
5.2 汽车转向盘转角正弦输入
5.2.1 侧风风速为常数
5.2.2 侧风风速正弦变化
5.3 驾驶员单点预瞄模型
5.4 后轮主动转向汽车高速侧风稳定性闭环控制仿真
5.4.1 驾驶员模型及“人-车-路”闭环系统模型搭建
5.4.2 后轮主动转向汽车闭环系统高速侧风稳定性仿真
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]应用于硬件在环系统的驾驶员行为特性建模仿真与控制[J]. 石晓辉,翟金祥,赵军,蒋欣. 科学技术与工程. 2018(03)
[2]基于线控变传动比的四轮转向汽车最优控制[J]. 张庭芳,张超敏,何新毅,曲志林. 机械设计与制造. 2018(01)
[3]基于单点预瞄最优曲率的4WDEV人-车-路闭环仿真研究[J]. 牛晶. 机械研究与应用. 2017(03)
[4]侧风对整车空气动力性影响的研究[J]. 宋名洋. 机电技术. 2017(02)
[5]汽车主动前轮转向的自抗扰控制器设计[J]. 桑楠,魏民祥,白玉. 机械科学与技术. 2017(05)
[6]自适应滑模控制器的EPS侧风反向控制研究[J]. 敖德根,米根锁. 中国安全生产科学技术. 2017(01)
[7]汽车侧风稳定性的双向耦合方法研究[J]. 谷正气,丰成杰,陈阵,黄泰明,谭鹏. 北京理工大学学报. 2016(09)
[8]预瞄跟随驾驶员模型校正环节参数求解方法[J]. 管欣,陈永尚,贾鑫,张立增,詹军. 汽车工程. 2016(08)
[9]基于离散气动系数的轿车瞬态侧风稳定性研究[J]. 杨建国. 中国机械工程. 2016(04)
[10]利用数字式求积仪测量汽车迎风面积的探讨[J]. 吴展,沈南,袁建军,王雪莹. 北京汽车. 2015(03)
博士论文
[1]固态变压器逆变级非线性复合控制方法的研究[D]. 郑丽君.太原理工大学 2015
硕士论文
[1]汽车主动前轮转向系统的控制研究[D]. 牛加飞.长春工业大学 2017
[2]驾驶员在环的四轮独立驱动电动汽车稳定性控制研究[D]. 胡耀中.合肥工业大学 2017
[3]四轮独立转向/独立电驱动汽车四轮转向控制策略与路感模拟研究[D]. 何浩然.辽宁工业大学 2017
[4]基于主动四轮转向系统的高速汽车侧风稳定性控制研究[D]. 张辉.浙江大学 2014
[5]汽车线控四轮转向系统的研究[D]. 冯严科.兰州理工大学 2010
[6]四轮转向汽车的动特性及其鲁棒控制研究[D]. 杨秀林.武汉理工大学 2008
[7]基于ADAMS、Matlab/Simulink四轮转向汽车联合仿真分析[D]. 王臻.东北大学 2008
[8]四轮转向汽车操纵性和稳定性的联合优化及仿真研究[D]. 陆子玉.南京航空航天大学 2007
[9]高速汽车侧风稳定性研究[D]. 冯永华.南京航空航天大学 2007
[10]侧风环境下高速汽车稳定性研究与分析[D]. 董涵.湖南大学 2003
本文编号：3239735
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 气动力产生的原因及侧风分类
1.3 汽车侧风稳定性控制国内外现状
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 汽车侧风稳定性控制方法
1.5 本文主要研究内容
第2章 后轮主动转向汽车角传动比特性设计
2.1 后轮转向汽车转向方式分类
2.1.1 后轮随动转向
2.1.2 后轮主动转向
2.2 后轮主动转向汽车二自由度车辆模型搭建
2.3 后轮主动转向汽车角传动比设计
2.3.1 基于比例控制的角传动比设计
2.3.2 基于横摆角速度反馈控制的角传动比设计
2.4 后轮主动转向汽车转向性能仿真试验分析
2.4.1 角阶跃输入动态仿真实验
2.4.2 连续正弦输入动态仿真实验
2.5 本章小结
第3章 侧风作用下后轮主动转向汽车模型搭建
3.1 侧风理论分析研究
3.1.1 风压中心
3.1.2 气动六分力
3.1.3 侧向力及横摆力矩的确定
3.2 整车动力学模型搭建
3.3 侧风作用下后轮主动转向汽车二自由度车辆模型
3.4 本章小结
第4章 后轮主动转向汽车自抗扰控制器设计
4.1 自抗扰控制技术简介
4.2 后轮主动转向系统自抗扰控制器设计
4.2.1 后轮主动转向系统理想横摆角速度的确定
4.2.2 基于横摆角速度跟踪的后轮主动转向系统自抗扰控制器设计
4.3 仿真实验验证
4.3.1 角阶跃输入动态仿真实验
4.3.2 连续正弦输入动态仿真实验
4.4 本章小结
第5章 后轮主动转向汽车高速侧风稳定性控制仿真分析
5.1 汽车直线行驶
5.1.1 侧风风速为常数
5.1.2 侧风风速正弦变化
5.2 汽车转向盘转角正弦输入
5.2.1 侧风风速为常数
5.2.2 侧风风速正弦变化
5.3 驾驶员单点预瞄模型
5.4 后轮主动转向汽车高速侧风稳定性闭环控制仿真
5.4.1 驾驶员模型及“人-车-路”闭环系统模型搭建
5.4.2 后轮主动转向汽车闭环系统高速侧风稳定性仿真
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]应用于硬件在环系统的驾驶员行为特性建模仿真与控制[J]. 石晓辉,翟金祥,赵军,蒋欣. 科学技术与工程. 2018(03)
[2]基于线控变传动比的四轮转向汽车最优控制[J]. 张庭芳,张超敏,何新毅,曲志林. 机械设计与制造. 2018(01)
[3]基于单点预瞄最优曲率的4WDEV人-车-路闭环仿真研究[J]. 牛晶. 机械研究与应用. 2017(03)
[4]侧风对整车空气动力性影响的研究[J]. 宋名洋. 机电技术. 2017(02)
[5]汽车主动前轮转向的自抗扰控制器设计[J]. 桑楠,魏民祥,白玉. 机械科学与技术. 2017(05)
[6]自适应滑模控制器的EPS侧风反向控制研究[J]. 敖德根,米根锁. 中国安全生产科学技术. 2017(01)
[7]汽车侧风稳定性的双向耦合方法研究[J]. 谷正气,丰成杰,陈阵,黄泰明,谭鹏. 北京理工大学学报. 2016(09)
[8]预瞄跟随驾驶员模型校正环节参数求解方法[J]. 管欣,陈永尚,贾鑫,张立增,詹军. 汽车工程. 2016(08)
[9]基于离散气动系数的轿车瞬态侧风稳定性研究[J]. 杨建国. 中国机械工程. 2016(04)
[10]利用数字式求积仪测量汽车迎风面积的探讨[J]. 吴展,沈南,袁建军,王雪莹. 北京汽车. 2015(03)
博士论文
[1]固态变压器逆变级非线性复合控制方法的研究[D]. 郑丽君.太原理工大学 2015
硕士论文
[1]汽车主动前轮转向系统的控制研究[D]. 牛加飞.长春工业大学 2017
[2]驾驶员在环的四轮独立驱动电动汽车稳定性控制研究[D]. 胡耀中.合肥工业大学 2017
[3]四轮独立转向/独立电驱动汽车四轮转向控制策略与路感模拟研究[D]. 何浩然.辽宁工业大学 2017
[4]基于主动四轮转向系统的高速汽车侧风稳定性控制研究[D]. 张辉.浙江大学 2014
[5]汽车线控四轮转向系统的研究[D]. 冯严科.兰州理工大学 2010
[6]四轮转向汽车的动特性及其鲁棒控制研究[D]. 杨秀林.武汉理工大学 2008
[7]基于ADAMS、Matlab/Simulink四轮转向汽车联合仿真分析[D]. 王臻.东北大学 2008
[8]四轮转向汽车操纵性和稳定性的联合优化及仿真研究[D]. 陆子玉.南京航空航天大学 2007
[9]高速汽车侧风稳定性研究[D]. 冯永华.南京航空航天大学 2007
[10]侧风环境下高速汽车稳定性研究与分析[D]. 董涵.湖南大学 2003
本文编号：3239735
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3239735.html
