文档介绍：合肥工业大学
博士学位论文
基于多体模型的汽车底盘集成控制
姓名:秦炜华
申请学位级别:博士
专业:车辆工程
指导教师:王其东
20100501
摘要如电动助力转向系统⒅鞫芟低、防抱死制动系统认嗉逃τ玫近年来成为专家学者研究的热点。论文阐述了汽车底盘集成控制的研究意义,讨论了集成控制的必要性:介绍了底盘集成控制研究中所采用的控制结构、算法以及模型;总结了集成控制的研究现状。应用笛卡儿坐标法建立了妥氨窤的整车多刚体动力学模型,并应用到系统的控系统进行了回正控制研究。仿真结果验证了控制效果。根据转向和悬架系统的运动耦合关系,应用多刚体动力学模型,。在集中式控制中,考虑到汽车实际行驶过程中存在着诸多约束条件和种种不确定性,设计了预测控制器;,基于整车空督和协调。同时,,根据转向、制动系统,以及转向、悬架、制动鱿低持涞脑硕詈瞎叵担直鸲訣/。仿真结果表明了集成控制的有效性和多刚体模型应用在集成基于布低澈蚅软件,搭建了一个实时的具有数据采集、逻辑控制功能的行了硬件在环实车试验。结果反映出控制策略的合理性。同时硬件在环试验也为实际产品的开发打下了一定的基础,有利于提高开发的效率。关键词:电动助力转向主动悬架防抱死制动多刚体动力学集成控制硬件在环随着科技的发展,为提高汽车的舒适性、操纵性和主动安全性,各种动力学控制系统,现代汽车上。在这些系统的集成控制设计中,两个重要问题⋯模型的建立和控制策略的确定制研究中。其中利用喔仗宥ρP湍芄涣己梅从匙O蛳低掣涸靥匦缘奶氐悖苟訣间多刚体动力学模型,设计了子控制器和上层协调控制器,协调控制器对各子控制器进行监控制中的可行性。硬件在环试验平台。在此平台上,分别对低车闹刂埔约癊和男骺刂平
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插图清单图汽车底盘控制系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯电动助力转向系统结构原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯喔仗迥P汀图二自由度整车模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯刂瓶蛲肌电动机助力特性曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一图O蚺套>兀=乔摺图转向盘转角曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯“图横摆角速度响应曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··图氨窤的整车多体模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯”图噶吭谄矫嬷械奈恢谩图刂瓶蛲肌瞪泶怪奔铀俣取图┭鼋羌铀俣取整车模型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯”图集成系统原理框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯目刂乒獭图げ饪刂葡低辰峁雇肌图横摆角速度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图瞪泶怪奔铀俣取图俯仰角速度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··图白笮芏谐獭图噶吭诳占渲械奈恢谩ぁ图刀喔仗迨疽馔肌软件流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图植悖喽绞叫骺刂瓶蛲肌多刚体模型与控制联合仿真示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··图瞪泶怪奔铀俣取图┭鼋羌铀俣取图嗲憬羌铀俣取图岚诮撬俣取图图
横摆角速度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·摩擦椭圆⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·低辰峁乖硗肌半车模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯车轮旋转运动⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯“协调控制框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯横摆角速度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯”侧向加速度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯”制动距离⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·车辆动力学关系示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯车身垂直加速度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯俯仰角加速度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯横摆角速度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯制动距离⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯虚拟仪器方案结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯布低场莶杉ā酉吆小电机驱动电路板⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯陀螺仪⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯