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基于模糊滑模控制的主动制动研究

徐鹏  
【摘要】:汽车主要性能之一就是其制动性能,而弯道制动更是一种比较复杂的工况。在这一过程中,由于质心侧偏角和横摆角速度的存在,带来的侧向惯性力,使得车辆的垂直载荷由内侧车轮向外侧车轮转移;由于制动减速度的存在,使得垂直载荷由后轮向前轮转移。从而极易出现过度转向,造成车辆的失稳。文章针对主动制动过程中的一些问题,进行简单的总结、分析和仿真研究。首先,由于动力学模型作为后续仿真研究的前提和基础,所以建立了八自由度整车模型,并根据相应的动力学方程推导出了弯道制动过程中各车轮的垂直载荷表达式;还建立了魔术轮胎模型,作为分析侧偏角、侧向力、滑移率和制动力之间的理论依据。其次,分析和总结了主动制动过程中极易出现的危险情况,并探讨了出现的原因,最后在理论上,找出了降低制动过程中可能出现危险的防范措施。再则,以二自由度模型为基础,根据稳定性参数质心侧偏角和横摆角速度,建立了模糊滑模控制器。其根本目的就是在车辆制动过程中,出现不足或过度转向时,对内后轮或外前轮施加补偿制动力,以及时纠正危险状态。同时,建立了简单的PID模型,也进行了相应的仿真工作,并与滑模控制器进行了对比。最后,根据文章所涉及的内容,进行了实验验证。第一,以硬件在环的方式验证了期望制动压力的跟踪状况(包括固定值和变动值);第二,以实车试验的方式验证了ESP的工作状态、期望制动压力计算等模型的正确性。


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