收藏本站
《辽宁工业大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于最优控制及联合仿真的四轮转向研究

王鹏  
【摘要】:四轮转向技术能够实现汽车在低速转向行驶时,减小汽车的最小转弯半径;在高速转向行驶时,减小汽车的横摆角速度和侧倾运动,使驾驶员更加容易控制汽车行驶姿态。因此,四轮转向技术具有良好的操纵稳定性和主动安全性,已成为现代汽车重要的新技术之一。 本文结合线性轮胎的侧向力与侧偏角之间的关系,建立四轮转向汽车二、三自由度整车的数学模型,应用最优控制规律对四轮转向汽车进行多变量多输出的综合控制分析;同时对高、低速转向工况下汽车的性能进行仿真研究,并与前、后轮转角成比例和只有前轮转向的汽车进行实验对比分析。在此基础上,建立带有转向系统的四自由度四轮转向整车的数学模型。分别进行三、四自由度和不同转向传动比的仿真对比分析,并得出质心侧偏角、横摆角速度、侧向加速度、侧倾角、侧倾角速度和侧倾角加速度随时间的变化曲线。本文通过多体动力学仿真软件ADAMS/View建立四轮转向汽车的机械模型,结合魔术公式的轮胎模型,使用最优控制理论与MATLAB/Simulink进行联合仿真实验。 本文结果表明,最优控制的四轮转向系统能够保证质心侧偏角为零,低速时可以减小最小转弯半径,高速时减小了横摆角速度的反应时间和超调量,改善了汽车的机动灵活性、操纵稳定性和行驶安全性。
【学位授予单位】:辽宁工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U463.4

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 郭孔辉,轧浩;车辆四轮转向系统的控制方法[J];吉林工业大学学报;1998年04期
2 张云娟;;汽车四轮转向模式及智能控制技术[J];机械管理开发;2006年06期
3 张越今,宋健;多体动力学仿真软件 ADAMS 理论及应用研讨[J];机械科学与技术;1997年05期
4 管西强,屈求真,张建武,刘延庆;四轮转向汽车的模型跟踪变结构控制[J];机械工程学报;2002年03期
5 张越今,宋健,张云清,任卫群;多体系统动力学分析的两大软件——ADAMS和DADS[J];汽车技术;1997年03期
6 汪东明;汽车四轮转向系统的研究与发展[J];上海汽车;2003年10期
7 舒进;比例控制四轮转向车辆运动特性分析[J];专用汽车;2002年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 朱浩;基于多体动力学理论的车辆主动悬挂的控制策略研究[D];中南大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 焦凤;四轮转向汽车虚拟样机与闭环控制操纵动力学仿真[D];东南大学;2004年
2 吕红明;横摆率跟踪控制的四轮转向汽车操纵稳定性[D];东南大学;2004年
3 刘永;汽车线控转向系统的研究[D];武汉理工大学;2005年
4 梅奋永;基于虚拟样机技术的汽车操纵稳定性仿真研究[D];合肥工业大学;2005年
5 饶剑;基于ADAMS的悬架系统动力学仿真分析与优化设计[D];武汉理工大学;2005年
6 赵秋芳;基于ADAMS的汽车操纵稳定性仿真试验初步研究[D];大连理工大学;2006年
7 付饶;汽车四轮转向动力学及控制研究[D];武汉理工大学;2007年
8 陈海军;4WS汽车虚拟模型建模与操纵稳定性仿真[D];南京林业大学;2007年
9 葛广成;登高平台消防车臂架静、动力学及稳定性分析[D];湖南大学;2007年
10 姜宏;基于Matlab/Simulink和神经网络的四轮转向车辆控制研究[D];南京航空航天大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杜太行;张勇;董志然;;四轮转向汽车的模型跟踪自适应控制[J];河北工业大学学报;2008年04期
2 邢素芳;冯泽军;李欣业;贺丽娟;;基于轮胎非线性模型的汽车操纵系统的动力学分析[J];河北工业大学学报;2010年04期
3 李丽莉,过永德;汽车振动系统的简化及其响应模拟[J];华北工学院学报;1995年02期
4 魏兵,魏春梅,王为;汽车行驶平顺性的灵敏度分析[J];湖北工业大学学报;2005年05期
5 沈琛林;陈定方;陆忠华;董浩明;;基于虚拟样机的减速器动力学分析[J];湖北工业大学学报;2008年02期
6 杨桦;刘星;程琼;;绝缘子监测系统中的光伏充放电控制器设计[J];湖北工业大学学报;2011年05期
7 罗颂荣;汽车四轮转向神经网络控制系统[J];河北理工学院学报;2004年03期
8 王敬;王勇;张艳芳;;汽车四轮转向系统五自由度动力学模型[J];河北理工大学学报(自然科学版);2008年03期
9 赵红艳;刘晋浩;;伐木机视景仿真系统探讨[J];湖北农业科学;2009年09期
10 刘宏飞;许洪国;徐溦;;惰行工况下汽车列车横向稳定性分析[J];河北科技大学学报;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李韶华;杨绍普;路永婕;;三向轮胎力作用下路面的动力响应分析[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 王诗虎;孙营;杨宇;杨玉良;董华东;;超级单胎牵引车振动仿真分析与优化[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
3 魏道高;乔明侠;周福庚;吕召全;;汽车转向轮主销内倾角设计计算[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
4 周福庚;吕召全;;先进分析方法在重卡前轴结构设计中的应用[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(工科卷)[C];2005年
5 严思炜;郝世强;;浅谈离合器分泵支架优化设计[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
6 石勇;;传动系的优化设计[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
7 刘相;;汽车车速的计算及优化[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
8 黄睿;;主副一体整体式车架的改进[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
9 李辉;孙利平;雷龙;;板簧支架动态外载的计算和疲劳分析[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
10 李倩;王斌刚;;浅谈ABS在汽车中的应用[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张涛;GPS/SINS超紧密组合导航系统的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 刘翔宇;基于直接横摆力矩控制的车辆稳定性研究[D];合肥工业大学;2010年
3 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
4 张永林;车辆道路数值模拟与仿真研究[D];华中科技大学;2010年
5 罗石;线控转向系统主动安全预测控制策略的研究[D];江苏大学;2010年
6 童伟;整体耦合式消扭悬架系统原理及其运动学和动力学研究[D];华南理工大学;2010年
7 陈平录;气动燃油混合动力车混合效能分析及其电控气动发动机的研究[D];浙江大学;2010年
8 任彬;精密塑料注射成型装备产品数字化设计关键技术及平台构建[D];浙江大学;2010年
9 吴参;车辆半主动悬架非线性特性与控制算法研究[D];浙江大学;2010年
10 朱建光;六相永磁同步电动机驱动控制系统的研究[D];沈阳工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 雷云云;基于被动式四足机器人的运动学及动力学分析[D];山东科技大学;2010年
2 詹峰;井下煤仓清仓机器人机械臂结构设计与新型清仓技术研究[D];山东科技大学;2010年
3 郑洪波;虚拟倒立摆系统的控制研究[D];山东科技大学;2010年
4 于张喜;立式刨切机机构设计优化[D];山东科技大学;2010年
5 吴小旺;液压支架机液联合仿真与液压控制系统分析[D];山东科技大学;2010年
6 马秋环;太阳能辅助热泵多功能复合机的电气化改进及其控制[D];山东科技大学;2010年
7 张永臣;基于ARM的SVG型低压无功补偿控制器的研究[D];山东科技大学;2010年
8 杨列坤;基于运动控制的虚拟样机技术的研究[D];山东科技大学;2010年
9 檀庭跃;智能控制算法在倒立摆系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
10 李安新;BP神经网络研究与硬件实现[D];山东科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔胜民,李满天;基于神经网络的四轮转向车辆控制研究[J];哈尔滨工业大学学报;2002年03期
2 王其东,方锡邦,卢剑伟,赵猛;汽车钢板弹簧多体动力学建模及动特性仿真研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);1999年06期
3 蔡国平,洪嘉振;中心刚体-柔性悬臂梁系统的动力特性研究[J];航空学报;2004年03期
4 姜继龙,喻雳,林金木;汽车转向轮力学分析[J];湖南大学学报(自然科学版);2001年02期
5 吴思光,俞明;车速对汽车瞬态响应的影响[J];华南理工大学学报(自然科学版);2000年06期
6 王京;二自由度4WS汽车的动力分析(Ⅰ)——线性分析[J];华南理工大学学报(自然科学版);2001年06期
7 姚永建,韩强;四轮转向汽车的非线性模型及其动力方程[J];华南理工大学学报(自然科学版);2003年11期
8 冯樱,肖生发,罗永革;汽车电子控制式电动助力转向系统的发展[J];湖北汽车工业学院学报;2001年01期
9 肖生发,冯樱,刘洋;电动助力转向系统助力特性的研究[J];湖北汽车工业学院学报;2001年03期
10 叶耿,杨家军,刘照,肖大友;汽车电动式动力转向系统转向路感研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2002年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 郑军;新概念车舒适性与操纵稳定性研究[D];湖南大学;2001年
2 乔宇;汽车四轮转向的动力学特性与混杂控制研究[D];天津大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 嘎尼;用主动控制技术改善提速机车车辆的横向振动性能[D];铁道部科学研究院;2000年
2 潘海寿;复杂机械的虚拟样机技术[D];南京理工大学;2002年
3 张乐;空气动力特性对汽车操纵稳定性影响的仿真研究[D];合肥工业大学;2002年
4 张锋;汽车四轮转向系统的动力学特性与鲁棒控制研究[D];天津大学;2004年
5 路锦文;基于FPGA的cPCI卡的研究与设计[D];天津工业大学;2004年
6 张昌华;电动助力转向系统的研究与设计[D];武汉理工大学;2004年
7 李刚;车辆模型转向盘角阶跃输入运动的仿真研究[D];大连理工大学;2004年
8 吕红明;横摆率跟踪控制的四轮转向汽车操纵稳定性[D];东南大学;2004年
9 刘永;汽车线控转向系统的研究[D];武汉理工大学;2005年
10 余树洲;汽车电动助力转向系统助力特性的仿真研究[D];大连理工大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋正华,陈南,焦凤,祁永宁;四轮转向汽车虚拟样机闭环控制操纵动力学仿真[J];汽车技术;2005年05期
2 杨峰,高翔,王若平,游学兵;两轴四轮汽车四轮转向机构的运动分析[J];中国农机化;2004年06期
3 屈求真,刘延柱;四轮转向汽车的控制策略[J];汽车技术;1999年02期
4 王华;四轮转向同步控制的应用研究[J];机床与液压;2002年03期
5 郭孔辉,轧浩;四轮转向的控制方法的发展[J];中国机械工程;1998年05期
6 韩文涛;基于神经网络的四轮转向系统控制方法[J];北京汽车;2004年05期
7 刘奋,张建武,屈求真,黄宏成;基于QFT的四轮转向控制系统设计[J];汽车工程;2002年01期
8 周丽;王翠;欧林立;;基于模糊控制的四轮转向汽车研究[J];机械与电子;2009年03期
9 殷国栋,陈南,李普;基于μ综合鲁棒控制的四轮转向车辆操纵稳定性研究[J];中国工程科学;2005年04期
10 周宇奎,谷正气,王和毅;汽车主动四轮转向系统的解耦自适应控制研究[J];机械与电子;2004年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马丽英;龙水根;曹源文;归少雄;;工程机械4WS电液控制系统的试验研究[A];中国工程机械学会2003年年会论文集[C];2003年
2 韩强;罗毅;;四轮转向系统动力学问题的研究进展[A];钱学森技术科学思想与力学论文集[C];2001年
3 王贵明;王金懿;;四轮驱动四轮转向的汽车电子差速转向控制[A];第十五届中国小电机技术研讨会论文摘要集[C];2010年
4 吴义虎;宋丹丹;侯志祥;袁翔;;车辆横摆角速度的广义预测控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 秦东晨;赵红宇;陈立平;钟毅芳;;面向SUV车型整车操纵稳定性的动态优化设计研究[A];第五届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2008年
6 黄睿;吴俊刚;;汽车差速器模型对操纵稳定性仿真的影响[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
7 李言宝;;操纵稳定性客观评价国标与ISO的对比分析[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
8 王莉;杜家政;;基于状态反馈极点配置的4WS系统设计及仿真[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
9 程林志;赵燕;;使用电动转向器的汽车操纵稳定性研究[A];2005年十二省区市机械工程学会学术年会论文集(湖北专集)[C];2005年
10 田海波;方宗德;寇发荣;;六轮行星探测车的转向特性分析与仿真[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第三届学术会议论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 栏目主持 黄震;汽车的操纵稳定性(续)[N];当代汽车报;2006年
2 本报记者 宋凤珠;业界对“资助”为何不太动情[N];中国汽车报;2002年
3 栏目主持 黄震;汽车的操纵稳定性[N];当代汽车报;2006年
4 张齐;国内汽车技术三年骤变[N];中国汽车报;2005年
5 席雪莲;美国与日本厂商互打擂台[N];中华工商时报;2005年
6 张克宁;意大利OM公司XE系列电动平衡重式叉车销量看涨[N];中国包装报;2006年
7 中国一汽集团公司技术中心 李康;一汽集团的CAE应用之旅[N];计算机世界;2006年
8 章华平;国内首个整车风洞土建完工[N];建筑时报;2007年
9 ;底盘悬挂方式详解[N];人民日报;2006年
10 商报记者 王万利;试驾会为卡罗拉赢来热销[N];北京商报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 乔宇;汽车四轮转向的动力学特性与混杂控制研究[D];天津大学;2003年
2 张浩;客车操纵稳定性分析及其控制策略研究[D];吉林大学;2012年
3 孙丽;基于操纵稳定性的混合动力客车平顺性评价与优化[D];江苏大学;2012年
4 刘丽;车辆三自由度平面运动稳定性的非线性分析及控制策略评价[D];吉林大学;2010年
5 郭健;汽车稳定性控制系统控制策略与评价方法研究[D];吉林大学;2011年
6 袁鸿;轻型客车系列化设计中悬架通用化的研究[D];吉林大学;2010年
7 霍娜;轻型客车悬架系统建模及可靠性试验方法优化[D];吉林大学;2011年
8 向丹;电动助力与主动转向组合系统的控制研究[D];华南理工大学;2012年
9 宋年秀;汽车列车轴偏角对行驶性能影响分析及其检测的研究[D];吉林大学;2010年
10 赵树恩;基于多模型智能递阶控制的车辆底盘集成控制研究[D];重庆大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 樊香梅;基于MATLAB/Simulink和神经网络的四轮转向仿真研究[D];武汉理工大学;2011年
2 王鹏;基于最优控制及联合仿真的四轮转向研究[D];辽宁工业大学;2012年
3 胡国强;汽车四轮转向系统转向特性的研究[D];武汉理工大学;2012年
4 白海涛;汽车四轮转向操纵稳定性分析及模糊控制仿真研究[D];东北大学;2008年
5 魏冬;后轮独立控制的四轮转向系统研究[D];重庆交通大学;2011年
6 颜四平;四轮转向汽车操纵稳定性分析与模糊控制的研究[D];东北大学;2008年
7 马立军;基于虚拟现实技术的车辆四轮转向性能的仿真研究[D];东北大学;2008年
8 朱涛;轮式工程机械四轮转向自动控制系统的研究[D];中南林学院;2004年
9 叶敏;四轮转向试验平台的建模仿真与实验研究[D];长安大学;2004年
10 吕红明;横摆率跟踪控制的四轮转向汽车操纵稳定性[D];东南大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026