基于同伦法的汽车多自由度系统驾驶稳定区域求解方法研究

发布时间：2021-11-02 17:38

　　驱动转向联合工况是汽车常见的行驶工况之一,驱动力矩和前轮转角分别对应驾驶员的加速踏板和方向盘输入,对于汽车操纵稳定性具有重要影响。汽车驾驶稳定区域所表征的正是汽车能够保持稳定行驶状态的驱动力矩和前轮转角的驾驶输入组合值的集合,因此,通过求解汽车驾驶稳定区域就能够直观看到驱动力矩、前轮转角对汽车操纵稳定性的影响,为汽车动力学集成控制提供判据。同时,以汽车驾驶稳定区域为基础,就能够设计将驱动力矩和前轮转角同时作为控制参数的汽车驱动转向“前馈+反馈”的控制结构,充分利用前馈控制作用及时、滞后小的长处,发挥反馈控制克服各种干扰和消除偏差的优点。从动力学本质上说,汽车驾驶稳定区域是在汽车驱动和转向二参数耦合分岔中,由分岔点在驱动力矩和前轮转角幅值空间中所确定的区域。汽车作为典型的非线性系统其分岔特征通常伴随着平衡点的变化,因此,可以通过求解平衡点获得分岔点进而获得汽车驾驶稳定区域。但是汽车多自由度系统具有强非线性,无法利用解析方法求解,传统的数值方法（如牛顿法等）对初值具有很强敏感性且不能求解多峰值特征的系统,遗传算法等优化算法求解时面临收敛速度慢、容易陷入局部最优解等问题。通过分析不同自由度汽... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

平衡点对应的车身侧偏角随前轮转角的分岔图（二自由度汽车系统）

Christoph Vosera等同样在二自由度模型的基础上，利用其提出的图解方法求得了不同前轮转角下汽车系统的平衡点，得到了前轮转角和前后轮胎侧向力分岔图，Christoph Vosera还研究发现汽车失稳主要是由后轮侧向轮胎力饱和引起的。图 1.2 是得到的平衡点对应的车身侧偏角分岔图，图 1.3 是得到的平衡点对应的横摆角速度分岔图， 图 1.4 是得到的平衡点对应的后轮轮胎侧向力分岔图， 图1.5 是得到的平衡点对应的前轮轮胎侧向力分岔图。

平衡点对应的前轮轮胎侧向力随前轮转角的分岔图（二自由度汽车系统）

【参考文献】：
期刊论文
[1]驱动力分配控制对车辆转向行驶稳定性的影响[J]. 胡建军,刘辉,何铮斌.  中国公路学报. 2013(05)
[2]直接横摆力矩控制车辆稳定性研究概述[J]. 王露,朱永强,张平霞.  专用汽车. 2011(09)
[3]车辆动力学集成控制综述[J]. 喻凡,李道飞.  农业机械学报. 2008(06)
[4]汽车动力学稳定性的研究[J]. 盖玉先,郭庆悌,宋健,李亮.  哈尔滨工业大学学报. 2006(12)
[5]汽车电子稳定程序控制系统的研究现状及发展趋势[J]. 裴锦华,李以农.  天津汽车. 2005(02)
[6]汽车电子稳定系统ESP[J]. 张红瑞,郭振东.  汽车与安全. 2005(02)
[7]新型主动安全系统ESP[J]. 李智峰,霍空军.  城市车辆. 2001(01)

博士论文
[1]车辆稳定性五自由度模型的有效性验证及车队稳定时距预测[D]. 李玲.吉林大学 2017
[2]汽车驱动转向耦合分岔特征分析及驾驶稳定区域求解[D]. 王宪彬.吉林大学 2014

硕士论文
[1]汽车驱动转向稳定性的前馈与反馈控制方法研究[D]. 牟宇.吉林大学 2018
[2]基于贝叶斯网络的高速公路交通事故研究[D]. 李康.北京交通大学 2017



本文编号：3472147