車輛轉(zhuǎn)彎制動(dòng)穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)控制研究.pdf

1、車輛制動(dòng)穩(wěn)定性是車輛制動(dòng)的一個(gè)重要性能,長期以來,人們對防抱制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)進(jìn)行了大量的研究。ABS在某種程度上提高了車輛制動(dòng)穩(wěn)定性,并縮短了制動(dòng)距離,但不能根本解決車輛制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。近些年提出了四輪轉(zhuǎn)向控制(4WS)、直接橫擺力矩控制(DYC)等控制技術(shù),但基本上都是恒速條件下提高車輛操縱穩(wěn)定性。車輛轉(zhuǎn)彎制動(dòng)是一種更為復(fù)雜的工況,它不同于直線制動(dòng)工況,轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí)的載荷轉(zhuǎn)移和大側(cè)向滑動(dòng)對制動(dòng)穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)控制提出了更高的要求。而車輛蔽

2、障過程伴隨制動(dòng)、彎道行駛伴隨制動(dòng)和緊急制動(dòng)也是常見的行車工況。在這些工況下車輛極易失去控制,因此有必要對車輛轉(zhuǎn)彎制動(dòng)穩(wěn)定性控制進(jìn)行研究。
　　論文首先利用Matlab/Simulink建立了含“魔術(shù)”公式輪胎模型的四輪八自由度車輛模型,并對該模型進(jìn)行了轉(zhuǎn)彎制動(dòng)工況下的仿真分析。分析說明,車輛轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí),如果初始車速較小,施加制動(dòng)力較小且前輪輸入不大時(shí),車輛能保持行駛穩(wěn)定性,但制動(dòng)力較大時(shí),車輛將很快失去穩(wěn)定性;而對于制動(dòng)初始車速較

3、大時(shí),即使施加的制動(dòng)力較小,也會使車輛很快失去穩(wěn)定性。針對車輛轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí)車輪滑移率迅速增大到1,并導(dǎo)致車輛失去穩(wěn)定性的情況,考慮用ABS防抱死控制系統(tǒng)來控制車輪滑移率,從而在一定程度上提高車輛轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí)的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性?？紤]到車輛系統(tǒng)模型的強(qiáng)烈非線性和車輛轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí)車輛運(yùn)動(dòng)參數(shù)變化較大的特點(diǎn),采用控制魯棒性較強(qiáng)的模糊控制,利用該方法設(shè)計(jì)了車輛轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí)的ABS防抱死控制系統(tǒng),并進(jìn)行了仿真分析。分析發(fā)現(xiàn)車輛在較低初始車速和前輪轉(zhuǎn)角不大時(shí)采用

4、ABS控制便能達(dá)到穩(wěn)定性控制的要求。而對于初始車速較高時(shí),采用ABS防抱死控制并不能滿足穩(wěn)定性的要求,車輛迅速失去穩(wěn)定性。分析了車輛穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)控制的控制變量的選取,并設(shè)計(jì)了車輛轉(zhuǎn)彎制動(dòng)穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)控制系統(tǒng)模型,確定了控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并確定以漸變速二自由度模型作為參考模型。然后建立橫擺角速度模糊控制、質(zhì)心側(cè)偏角模糊控制以及聯(lián)合控制系統(tǒng)模型,并進(jìn)行了仿真分析。分析表明采用穩(wěn)定性控制能進(jìn)一步提高車輛轉(zhuǎn)彎制動(dòng)穩(wěn)定性,并且提高了車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的制動(dòng)性