主动前轮转向

摘要： 针对4WID车辆主动安全控制,设计开发了一种基于主动前轮转向(active front steering,AFS)、直接横摆力矩控制(direct yaw-moment control,DYC)与驱动防滑(acceleration slip regulation,ASR)集成的控制系统.控制系统采用分层控制结构,其中决策层基于滑模变结构控制理论与车辆相平面稳定判据,设计了横摆角速度与质心侧偏角协调控制器,计算保持车辆稳定性所需的附加横摆力矩.此外,基于滑移率门限值,设计了模糊PI控制器,分配AFS模块与DYC模块输入的附加横摆力矩,获得最终附加横摆力矩与附加前轮转角.执行层通过对驱动/制动力矩与前轮转角的控制,实现速度保持,滑移率控制与车辆稳定性控制功能.仿真结果表明,在高速、低附着系数路面的极限工况下,集成控制策略可实现车辆操纵稳定性控制且综合性能优于单独控制.

摘要： 为使车辆能精确地跟踪理想横摆角速度,从而提高车辆路径跟踪能力,提出考虑多性能约束的主动前轮转向静态输出反馈(SOF)控制方法.由于行驶中车辆轮胎的侧偏刚度是一强非线性参数,所以将侧偏刚度作为模型的不确定性参数.基于饱和线性轮胎模型,建立二自由度车辆动力学多胞型模型来对参数不确定性进行处理.针对该类不确定性系统,考虑具有区域极点配置约束与H_(∞)性能约束的鲁棒SOF控制器设计问题.给出了该类不确定系统的线性矩阵不等式(LMI)充分条件,并首次扩展运用一种坐标转换矩阵优化方法来迭代求解所得到的LMI条件,从而得到该类不确定性系统的鲁棒最优H_(∞)SOF控制器.MATLAB/Simulink和CarSim的联合仿真结果表明,所设计的SOF控制器可显著提高对期望横摆角速度的跟踪性能,改善车辆路径跟踪能力,且对模型参数的不确定性具有良好的鲁棒性.

摘要： 本文主要研究基于侧风干扰下的主动前轮转向(AFS)汽车稳定性控制。首先建立车辆八自由度整车动力学模型和受侧向横风扰动作用的侧风模型,其次分析典型工况下的车辆耦合运动状态变化规律,在此基础上提出主动转向汽车稳定性控制策略。最终基于Matlab/Simulink软件搭建整车稳定性控制仿真平台,进行多种工况下的侧风扰动仿真,仿真结果表明推荐的控制策略稳定性控制效果良好。

摘要： 考虑控制系统面向应用时算法中的状态获取问题,基于UKF状态观测系统,对主动前轮转向与主动横向稳定杆进行操稳性及抗侧倾多目标集成控制以综合提高车辆的侧向稳定性及侧倾稳定性。建立了9自由度整车动力学模型,通过无迹卡尔曼滤波方法,构建了整车状态观测器;采用滑模控制算法,分别基于主动前轮转向系统设计了操稳性控制器、基于主动横向稳定杆系统设计了抗侧倾控制器以实现车身侧倾按需控制;针对轮胎垂向载荷与侧向动力学的耦合影响,采用PID控制算法动态调整前后主动横向稳定杆扭矩分配系数,实现对车辆抗侧倾与操稳性集成控制。最后,对多目标集成控制系统进行了鱼钩实验仿真,结果表明设计的集成控制器在实现车身侧倾按需控制的同时,有效改善了车辆操纵稳定性。

摘要： 为弥补主动前轮转向对半挂汽车列车横向稳定性控制的不足,在线性四自由度车辆模型基础上,设计了以横摆角速度为控制目标,并基于反双曲余弦趋近律的滑模变结构原理的AFS控制器;基于TruckSim/Simulink平台搭建了半挂汽车列车的整车动力学模型,进行了低附着路面下的方向盘角阶跃仿真试验.仿真结果表明:基于反双曲余弦趋近律的AFS控制器抑制了侧向加速度的大小,降低了横摆角速度的超调量,有效提高了半挂汽车列车的横向稳定性.

摘要： 为弥补主动前轮转向对半挂汽车列车横向稳定性控制的不足,在线性四自由度车辆模型基础上,设计了以横摆角速度为控制目标,并基于反双曲余弦趋近律的滑模变结构原理的AFS控制器;基于TruckSim/Simulink平台搭建了半挂汽车列车的整车动力学模型,进行了低附着路面下的方向盘角阶跃仿真试验。仿真结果表明:基于反双曲余弦趋近律的AFS控制器抑制了侧向加速度的大小,降低了横摆角速度的超调量,有效提高了半挂汽车列车的横向稳定性。

摘要： 为了提高汽车的操纵稳定性,弥补主动前轮转向(AFS)在轮胎侧向力饱和的情况下对车辆稳定性控制的不足,引入直接横摆力矩控制(DYC),设计了基于相平面的可拓协调控制系统,分为上、下两层.上层为AFS和DYC的功能协调层,以轮胎侧偏特性线性极限和β相图稳定域边界作为依据来划分汽车行驶状态,对应于可拓集合中的经典域、可拓域和非域,运用可拓学理论求解关联度函数,并确定控制器间的协调权重;下层为主动前轮转向控制器和直接横摆力矩控制器,均采用粒子群算法优化PID控制参数.利用Simulink与CarSim软件搭建联合仿真试验平台,选用低附单移线工况和低附阶跃转向工况进行仿真验证.结果表明,本文所设计的可拓协调控制策略能有效弥补单一主动前轮转向控制的不足,改善车辆对参考轨迹的跟踪效果,并能降低质心侧偏角,保证了车辆的行驶稳定性.

摘要： 针对汽车主动前轮转向子系统和直接横摆力矩控制子系统的集成控制问题,基于快速终端滑模控制理论设计一种标定参数少和动态响应速度快的鲁棒集成控制器.首先,基于达朗贝尔原理建立包含车身侧向和横摆运动自由度的汽车动力学模型作为底盘集成控制模型.随后,基于快速终端滑模控制理论分别设计主动前轮转向控制律和直接横摆力矩控制律,并且通过汽车质心侧偏角相平面定义的平滑切换因子建立二者的切换规则,实现主动前轮转向子系统和直接横摆力矩控制子系统的平滑切换控制,并且将主动前轮转向子系统和直接横摆力矩控制子系统的主要工作区域分别控制在轮胎的线性区域和非线性区域.最后,结合车辆动力学仿真软件对所提出的鲁棒集成控制器的可行性和有效性进行验证,结果表明:所提出的底盘集成控制器可以同时兼顾汽车操纵稳定性和乘坐舒适性.

摘要： 论文以提高车辆主动安全性为出发点,对带有主动前轮转向的主动避撞控制系统进行了研究.搭建分层控制结构框架,上层控制器为避撞规划层,以行车安全场场强为优化指标,计算求解得到一系列行车风险最小的轨迹点并将其拟合成期望行驶轨迹;下控制器在为轨迹跟踪层,在充分考虑各种车辆动力学约束条件下,基于线性时变模型预测控制理论,对设计的目标函数进行优化求解,从而得到避撞所需的前轮转角,并将其作用于执行机构,以实现对避撞规划层得到的安全行驶轨迹的跟踪.最后在Carsim与Matlab/Simulink联合仿真环境下对控制算法进行测试,验证了其有效性.

摘要： 为研究复杂环境下车辆主动前轮转向系统(active front wheel steering,AFS)的稳定性问题,提出一种基于径向基神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)的主动前轮转向自抗扰控制(auto disturbance rejection control,ADRC)方法,通过设计RBF神经网络结构采用梯度下降法达到自抗扰控制器参数整定的目的,改善ADRC参数多整定耗时且控制效果难以保持最优的不足;针对车辆AFS定传动比的不足,设计固定横摆角速度增益的理想变传动比规则.结果表明,基于RBF神经网络的ADRC策略能够较好地实现动态跟踪主动前轮转向理想横摆角速度,同时相比ADRC抗干扰量提高了25.8％,有效抑制了横摆角速度的振荡幅值.可见该方法提高了理想横摆角速度的跟踪能力,改善了车辆的可控性和稳定性并具有良好的控制精度.

摘要： 在非线性车辆模型的相平面分析基础上，提出了主动前轮转向与汽车动力学控制的协调控制策略来改善车辆的操纵稳定性；給出了基于滑模控制理论的主动前轮转向和基于最优横摆力矩的汽车动力学控制方法；最后，在典型工况下仿真结果表明，这种协调控制的方法能够有效地控制车辆转向的侧偏角和横摆角速度，得到较好的瞬态及稳态响应,有效地减轻了驾驶员操纵负担,提高了车辆操纵稳定性。

摘要： 在对汽车横向动力学性能分析的基础上，建立七自由度非线性动力学系统模型，设计一种Fuzzy/PD联合控制器对主动前轮转向和横摆力矩进行综合控制，使车辆按照理想轨迹行驶，并满足稳定性要求。仿真结果表明所设计的Fuzzy/PD联合控制器兼有线性与非线性之长，控制有效，实时性好，可以明显改善车辆的操纵性和横向稳定性。

摘要： 本发明涉及一种融合主动前轮转向的EPS转向盘突变力矩修正方法，其特征在于，该方法是通过EPS常规助力模块根据实时采集的车速、转向盘力矩信息，确定常规助力电流，输入到EPS助力修正模块，同时通过EPS助力修正模块根据实时采集的AFS附加转角和车速信息确定力矩补偿控制增益，力矩补偿控制增益乘以常规助力电流用来确定助力修正电流，输入到电流闭环控制模块，电流闭环控制模块根据输入的助力修正电流和电机实际电流的偏差确定助力电机的控制电压，进而实现转向盘突变力矩的补偿控制，将转向盘突变力矩控制在理想范围内，实现融合主动前轮转向的EPS转向盘突变力矩修正。

摘要： 本公开涉及用于发动机启停车辆的主动前轮转向电流控制。一种车辆包括被配置为自动停止和自动启动的发动机。车辆还包括用于主动前轮转向系统的电致动器。在发动机自动停止之前，开始使电致动器的需求电流减小的控制。在发动机自动启动之后，开始使电致动器的需求电流增大的控制。

摘要： 本发明公开了一种基于驾驶员特性的主动前轮转向系统及其控制方法，该系统包括：转向盘、转向管柱总成、双排行星轮机构、双电机转向执行装置、转向控制单元；所述转向盘连接转向管柱总成，该转向管柱总成包括：上转向管柱、转矩传感器及转角传感器；转向盘输入的作用力通过上转向管柱作用在双排行星轮结构，上转向管柱上分别固定安装转矩传感器、转角传感器；本发明对不同类型的驾驶员进行个性化稳定性控制，满足了不同类型驾驶员的驾驶需求，并且能够降低系统的控制输出，提升了转向经济性。

摘要： 本发明公开了一种基于信息物理系统的主动前轮转向参数优化方法，包括步骤：建立主动前轮转向系统模型、整车二自由度模型和轮胎模型；结合上述模型，以转向灵敏度，转向路感为目标函数，建立上述各模型的优化模型；选取合适的结构参数与控制参数作为设计变量，设置约束条件；采用改进多目标遗传算法NSGA‑II对主动前轮转向系统进行仿真优化。本发明的方法充分考虑转向系统物理结构与控制器之间的耦合关系，对结构参数和控制参数进行协同优化，以进一步提高主动转向系统的综合性能。

摘要： 本发明涉及一种融合主动前轮转向的EPS转向盘突变力矩修正方法，其特征在于，该方法是通过EPS常规助力模块根据实时采集的车速、转向盘力矩信息，确定常规助力电流，输入到EPS助力修正模块，同时通过EPS助力修正模块根据实时采集的AFS附加转角和车速信息确定力矩补偿控制增益，力矩补偿控制增益乘以常规助力电流用来确定助力修正电流，输入到电流闭环控制模块，电流闭环控制模块根据输入的助力修正电流和电机实际电流的偏差确定助力电机的控制电压，进而实现转向盘突变力矩的补偿控制，将转向盘突变力矩控制在理想范围内，实现融合主动前轮转向的EPS转向盘突变力矩修正。

摘要： 本发明公开了一种用于线控转向汽车主动前轮转向控制方法；包括按顺序进行的下列步骤：1)建立自适应神经模糊推理模型；2)通过遗传算法优化自适应神经模糊推理模型的初始权值和阈值；3)遗传算法优化后的自适应神经模糊推理模型应用到主动转向控制器；4)建立整车模型；5)将方向盘转角和实际车速作为整车模型的输入，将整车模型输出的理想横摆角速度与汽车的实际横摆角速度的偏差作为主动转向控制器的输入；6)主动转向控制器输出附加前轮转角；7)将附加前轮转角与方向盘转角进行叠加反馈给汽车转向执行机构；该用于线控转向汽车主动前轮转向控制系统的控制方法提高了汽车转向时的汽车稳定性，保证了汽车行驶过程中驾驶员的安全性。

摘要： 本申请公开了一种主动前轮转向装置的转向响应滞后预防方法及其装置，其中主动前轮转向装置的转向响应滞后(catch-up)预防方法可以包括(a)判断在应用主动前轮转向装置(AFS)的车辆中是否需要动力转向系统的输出，(b)判断方向盘的转向角度是否增加至预设的预定角度或更高，(c)判断副齿轮(pinion)的输入速度是否大于副齿轮的输出速度，以及当(a)、(b)和(c)均满足时，(d)降低主动前轮转向装置的传动比。

摘要： 电动汽车主动前轮转向与扭矩矢量的协调控制方法及装置，能够高效协调主动前轮转向技术与扭矩矢量控制，最大限度的发挥主动前轮转向与扭矩矢量控制的优势，提升车辆操纵稳定性的控制效果。方法包括：(1)基于单轨车辆模型，构建包含车辆侧偏和横摆两个自由度的二自由度车辆模型；(2)根据步骤(1)的二自由度车辆模型，建立理想参考模型；(3)根据步骤(1)的二自由度车辆模型，设计主动前轮转向控制器；(4)设计扭矩矢量控制器；(5)引入深度强化学习控制器，对主动前轮转向与扭矩矢量控制器进行协调输出。

摘要： 本发明一种主动前轮转向系统的有限频域故障检测方法，本发明属于汽车安全技术领域，其特征在于：该检测方法按照如下步骤进行：根据主动前轮转向系统动力学特性建立系统模型；设计事件触发机制，根据所述系统模型构建事件触发区间观测器；给出一种求解算法，得到事件触发区间观测器的增益矩阵，使得设计的区间观测器具有对扰动抑制和对故障敏感的能力；将区间观测器作为残差产生器，设计故障检测决策方案；考虑故障处于低频范围时，实现主动前轮转向系统故障检测，直接提高检测性能。本发明的目的在于提高控制系统的敏感性能，使其具有更好的检测能力。

摘要： 本实用新型公开了一种线控转向汽车主动前轮转向控制系统，包括控制模块、CAN总线收发器、转向盘模块、前轮转向执行机构；CAN总线收发器、转向盘模块、前轮转向执行机构均连接到控制模块；CAN总线收发器连接到汽车的CAN总线；该用于线控转向汽车主动前轮转向的控制系统解了凹凸不平的路面对汽车的方向盘所产生的影响，使汽车能够安全、稳定、高速的行驶。