基于MATLAB的汽车ESP系统控制模型及方法研究

发布时间：2017-05-23 18:22

  本文关键词：基于MATLAB的汽车ESP系统控制模型及方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 汽车电子稳定装置ESP是继汽车防抱死制动系统和汽车驱动防滑控制系统之后,汽车主动安全性的又一重大飞跃。ESP系统能根据路面状况及汽车运动状态控制车辆的运动,防止汽车操纵失控,从而更加有效地提高汽车稳定性能和行驶安全性。本文针对ESP系统的特性,建立了合理的自由度汽车模型,并针对ESP系统的控制方法提出了以模糊控制技术为核心的三种控制方法,进行了仿真研究。 本文首先阐述了汽车ESP系统的基本思想和控制原理,建立了汽车参考模型及七自由度整车模型,其中轮胎模型采用“魔术公式”。其次运用MATLAB/SIMULINK软件实现数学模型到仿真模型的转换并对其进行仿真分析验证,为控制研究提供了合理正确的模型。然后,针对汽车ESP系统的非线性时变特点,运用模糊控制原理,设计了横摆角速度反馈控制模糊控制器和质心侧偏角反馈控制模糊控制器,研究了横摆角速度反馈控制、质心侧偏角反馈控制和横摆角速度与质心侧偏角联合反馈控制方法。最后,对三种控制方法进行了仿真研究。仿真结果表明三种控制方法都可以较好地控制汽车的横摆角速度,从而提高汽车的操纵稳定性。
【关键词】：汽车电子稳定装置 整车模型 横摆角速度 侧偏角 模糊控制
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：U463.6
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-14
• 1.1 汽车安全性研究的意义7-8
• 1.2 汽车ESP系统概述8-12
• 1.2.1 ESP系统的国内外研究现状9-11
• 1.2.2 ESP系统与ABS、ASR的比较11
• 1.2.3 ESP系统研究的关键技术11-12
• 1.3 本论文的主要研究工作12-14
• 2 汽车电子稳定装置(ESP)的基本原理14-20
• 2.1 ESP系统的基本思想14-15
• 2.2 ESP系统的工作过程15-16
• 2.3 ESP系统控制原理概述16-19
• 2.3.1 主控制回路17-18
• 2.3.2 副控制回路18-19
• 2.4 本章小结19-20
• 3 汽车动力学模型的建立20-36
• 3.1 汽车稳定系统的建模方法20-21
• 3.2 理想状态下参考模型的建立21-24
• 3.3 车身模型的建立24-26
• 3.4 轮胎模型26-31
• 3.4.1 “魔术公式”介绍27-28
• 3.4.2 “魔术公式”中轮胎力的计算28-31
• 3.5 图形建模的实现及仿真验证31-35
• 3.5.1 整车模型的实现31-33
• 3.5.2 ESP系统模型的仿真与分析33-35
• 3.6 本章小结35-36
• 4 汽车电子稳定装置(ESP)的控制36-46
• 4.1 ESP系统的控制措施分析36-38
• 4.1.1 控制变量的选择36
• 4.1.2 控制器的实现策略36-37
• 4.1.3 控制算法37-38
• 4.2 本论文ESP系统的控制结构38-39
• 4.3 模糊控制理论简介39-45
• 4.3.1 模糊控制的基本原理40-41
• 4.3.2 模糊控制器的设计方法41-43
• 4.3.3 常用模糊控制器43-45
• 4.4 本章小结45-46
• 5 基于模糊控制的ESP系统控制仿真分析46-64
• 5.1 横摆角速度反馈控制46-56
• 5.1.1 简单模糊控制器的设计46-49
• 5.1.2 模糊-PI控制器的设计49-50
• 5.1.3 参数自整定模糊-PI控制器的设计50-53
• 5.1.4 基于模糊控制的横摆角速度反馈控制仿真研究53-56
• 5.2 侧偏角反馈控制56-60
• 5.3 基于模糊控制的横摆角速度和质心侧偏角联合反馈控制60-63
• 5.4 本章小结63-64
• 6 总结及展望64-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-69

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 陈阳;朱茂桃;秦少隽;;基于模糊控制的车辆侧倾稳定性联合仿真[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2011年05期

2 韩玉敏;李晗宇;潘可耕;;基于RBF神经网络的汽车稳定性滑模控制[J];黑龙江工程学院学报(自然科学版);2012年04期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 张金柱;基于GPS的汽车稳定性控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

2 周之光;行驶工况自适应的PHEV能量在线实时优化控制研究[D];湖南大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 苏光磊;汽车模拟器车辆动力学仿真软件的设计[D];哈尔滨工业大学;2010年

2 俞琳琳;复合PID-模糊控制在ABS中的应用研究[D];重庆大学;2011年

3 宋安兴;汽车稳定性控制驾驶模拟仿真系统研究[D];重庆大学;2012年

4 汪静娴;基于DYNAware的ESP控制系统的仿真分析[D];合肥工业大学;2012年

5 文钦弘;汽车本质安全度研究[D];沈阳航空航天大学;2013年

6 段丙旭;轮毂电机驱动电动汽车的电子稳定控制研究[D];吉林大学;2013年

7 孙杨;基于联合控制的汽车ESP控制系统仿真研究[D];青岛理工大学;2013年

8 来恩铭;基于双转子电机的混合动力汽车操纵稳定性控制与仿真研究[D];华南理工大学;2013年

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本文编号：388753