基于ESP的车辆稳定性控制策略研究

发布时间：2017-09-19 19:15

  本文关键词：基于ESP的车辆稳定性控制策略研究

  更多相关文章： ESP 稳定性控制 质心侧偏角估算 自适应模糊神经网络

【摘要】：ESP(Electronic Stability Program)汽车电子稳定程序是汽车主动安全领域内一项十分重要的技术,它通过对车轮制动力及发动机驱动力的调控,实现对汽车过度转向或不足转向趋势的抑制,全面提高汽车操纵稳定性和安全性.本文首先对汽车ESP系统的基本原理进行研究,采用Matlab/Simulink建立七自由度车身模型,线性二自由度参考模型以及基于“魔术公式”的非线性轮胎模型。然后在车辆侧向动力学的基础上,对车辆稳定性及其表征状态进行分析,确定横摆角速度和质心侧偏角作为控制变量。针对质心侧偏角难以直接测量的问题,提出基于扩张观测理论的质心侧偏角估计方法并进行仿真验证。针对汽车系统的复杂性、非线性及时变性,基于自适应模糊神经推理系统(adaptive neuro-fuzzy inference system)即ANFIS设计一种可以自动适应纵向车速和路面附着系数的自适应模糊神经网络ESP控制器。采用Matlab/Stateflow建立ESP控制系统制动车轮选择逻辑。最后通过不同工况的仿真试验对本文设计的ESP控制系统进行验证。结果表明,本文设计的控制方法有较好的控制效果,不仅可以避免车辆失去稳定性,而且具有很好的适应性和鲁棒性。
【关键词】：ESP 稳定性控制 质心侧偏角估算 自适应模糊神经网络
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U461.6
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 课题的研究意义9-10
• 1.2 汽车ESP系统的研究现状10-12
• 1.3 汽车ESP系统的关键技术12
• 1.4 本文主要研究内容和技术路线12-13
• 1.5 本章小结13-14
• 第二章 汽车ESP稳定装置的基本原理14-20
• 2.1 汽车ESP稳定性控制系统的结构组成14-17
• 2.1.1 控制单元ECU14-15
• 2.1.2 传感器15-16
• 2.1.3 液压执行机构16-17
• 2.2 汽车ESP稳定性控制系统的工作原理17-19
• 2.3 本章小结19-20
• 第三章 车辆动力学模型的建立20-29
• 3.1 车辆动力学建模方法简介20
• 3.2 七自由度车辆模型建立20-23
• 3.3 轮胎模型建立23-26
• 3.3.1 单一制动工况下轮胎力学特性24-25
• 3.3.2 单一转向工况下轮胎力学特性25
• 3.3.3 转向制动联合工况下轮胎力学特性25-26
• 3.4 理想状态下参考模型的建立26-27
• 3.5 整车图形模型建立27-28
• 3.6 本章小结28-29
• 第四章 车辆稳定性状态分析及质心侧偏角估计29-43
• 4.1 车辆稳定性状态分析29-34
• 4.1.1 车辆稳定性概述29-31
• 4.1.2 横摆角速度与车辆稳定性关系31-32
• 4.1.3 质心侧偏角与车辆稳定性关系32-34
• 4.2 车辆质心侧偏角估计34-42
• 4.2.1 质心侧偏角估计概述34-35
• 4.2.2 线性扩张观测原理35-36
• 4.2.3 质心侧偏角观测器设计36-37
• 4.2.4 质心侧偏角观测器参数确定37-38
• 4.2.5 质心侧偏角观测器仿真验证38-42
• 4.3 本章小结42-43
• 第五章 车辆稳定性控制系统设计43-76
• 5.1 控制变量名义值的确定43-45
• 5.2 车辆失稳状态判定45-46
• 5.3 控制器的实现策略46-48
• 5.4 基于自适应性模糊神经网络的ESP控制器设计48-61
• 5.4.1 模糊控制原理48-49
• 5.4.2 神经网络原理49-51
• 5.4.3 模糊神经网络原理51-54
• 5.4.4 基于自适应模糊神经推理系统的ESP控制器设计54-61
• 5.5 目标制动力矩策略61-63
• 5.5.1 制动车轮选择及制动力矩计算61-62
• 5.5.2 制动车轮选择逻辑建模62-63
• 5.6 ESP控制系统仿真实验及分析63-75
• 5.6.1 仿真参数63-64
• 5.6.2 ESP控制系统建模64
• 5.6.3 ESP控制系统仿真及分析64-75
• 5.7 本章小结75-76
• 第六章 总结与展望76-78
• 6.1 总结76-77
• 6.2 展望77-78
• 参考文献78-81
• 致谢81-82
• 攻读学位期间发表的论文82

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 葛安华;;一种评价车辆稳定性的新方法[J];林业机械;1988年02期

2 宋宇海,葛安华,樊新影;车辆稳定性的全面评价[J];吉林林业科技;1998年02期

3 唐国元,宾鸿赞;基于模糊模型的车辆稳定性控制方法研究[J];中国机械工程;2004年22期

4 陶健民;车辆稳定性控制策略之比较[J];湖北汽车工业学院学报;2005年01期

5 余小东;;车辆稳定性控制在奔驰商用车中的应用[J];商用汽车;2006年08期

6 崔仲华;胡如夫;;基于虚拟样机技术的车辆稳定性鲁棒控制仿真[J];中国工程机械学报;2007年04期

7 王其东;章贵华;;车辆稳定性控制及硬件在环试验研究[J];中国科技论文在线;2009年08期

8 宋喜秀;;车辆稳定性的简单核定[J];专用汽车;2009年09期

9 乔富强;杜峰;关志伟;成英;;基于遗传优化的车辆稳定性模糊控制器设计[J];机械与电子;2011年05期

10 王博;孙仁云;雍文亮;;变路面车辆稳定性控制策略研究[J];汽车技术;2012年05期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 李剑峰;高利;;车辆稳定性控制策略的虚拟实验研究[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 济南捷特汽车电子研究所所长 程军;车辆稳定性系统 ABS发展方向[N];中国电子报;2005年

2 本报记者 黄震;翩翩君子[N];当代汽车报;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前5条

1 宋宇;车辆稳定性系统和四轮转向系统及其集成控制研究[D];合肥工业大学;2012年

2 张勇;基于主动制动的汽车稳定性控制系统开发研究[D];上海交通大学;2006年

3 李遥;基于参数估计的车辆稳定性控制策略研究[D];上海交通大学;2012年

4 刘伟;基于质心侧偏角相平面的车辆稳定性控制系统研究[D];吉林大学;2013年

5 陈禹行;布式驱动电动汽车直接横摆力矩控制研究[D];吉林大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 谭运生;电动轮汽车转向的动态稳定控制及人车闭环仿真研究[D];南京航空航天大学;2015年

2 韩顺;基于ESP的车辆稳定性控制策略研究[D];江苏大学;2016年

3 李继来;车辆稳定性控制系统的研究与实现[D];中国科学技术大学;2009年

4 丁晟华;车辆稳定性控制系统的接口设计及抗干扰研究[D];东南大学;2006年

5 徐明法;基于最优滑模控制理论的车辆稳定性控制策略研究[D];吉林大学;2011年

6 周红妮;车辆稳定性控制方法与策略的比较研究[D];武汉科技大学;2007年

7 樊杰;基于车辆稳定性的电动助力转向系统控制算法研究[D];吉林大学;2012年

8 邵作业;基于电子液压制动系统的车辆稳定性控制算法研究[D];吉林大学;2009年

9 朱德军;车辆VSC的控制算法和硬件实现研究[D];东南大学;2005年

10 马用学;基于EHB系统的车辆稳定性控制方法研究[D];吉林大学;2014年

，

本文编号：883425