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1、·設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)·基于線控轉(zhuǎn)向的主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制策略研究劉軍晏曉娟陶昌齡陳智唐齊新(江蘇大學(xué)，鎮(zhèn)江212013)【摘要】基于汽車2自由度運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和側(cè)翻模型研究了轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比控制和側(cè)傾控制策略，為使線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)要達(dá)到較高程度的自動(dòng)化，設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比隨車速變化的控制規(guī)則以及用于檢測(cè)車身側(cè)傾工況以防止側(cè)翻的模糊自適應(yīng)PI控制器。設(shè)計(jì)了simulink與carsim聯(lián)合仿真試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的控制規(guī)則和模糊自適應(yīng)PI控制器可有效提高車輛橫向穩(wěn)定性及車身側(cè)傾穩(wěn)定性。主題詞：轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比側(cè)傾控制模糊自適應(yīng)PI控制線控轉(zhuǎn)向中圖分類號(hào)：U463．4文
2、獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000—3703(2016)06—0005—05TheResearchonActiveSteeringControlStrategyBasedonSteer—bv—wireLiuJun，Yanxiaojuan，TaoChangling，Chenzhi，TangQixin(JiangsuUniversity，Zhenjiang212叭3)【Abs仃act】steeringgeaLrratiocontrolandmucontmlstrategyareresearchedbasedontwodegreesoffre
3、edomkinematicmodelandroUovermodelofvehicle．Inordertoachieveahighdegreeofautomationofthesteer-by—wiresystem，wedesignthecontrolmleinwhichsteeringgearratiochangeswithvehiclespeed，andfuzzyadaptivePIcontmllerthatisusedtopreventroUoverofvehicle．Co—simulationofSimulinkandCars
4、imiscarriedout，theresultsshowthedesignedcontmlmlesandfuzzyad印tivePIcontmllercanimpmVeVehiclelateralstabilityandroUstability．Keywords：Steeringgearratio，Rollcontrol，AdaptiVefuzzyPIcontrol，Steer-by一、)lrire1前言隨著主動(dòng)轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了很多基于不同控制理論的主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。國(guó)外有基于模型參考自適應(yīng)非線性控制的主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)?、通過(guò)對(duì)橫擺
5、角速度和前輪轉(zhuǎn)角的反饋控制來(lái)調(diào)整轉(zhuǎn)向時(shí)側(cè)向力和橫擺力矩間關(guān)系的主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)m一、基于模型預(yù)測(cè)控制方法的主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)nI以及預(yù)測(cè)輪胎側(cè)向力的主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制等。國(guó)內(nèi)有采用橫擺角速度也反饋和前饋控制一一、運(yùn)用滑?？刂评碚撛O(shè)計(jì)的主動(dòng)前輪控制器以及優(yōu)化橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角的線性二次型調(diào)節(jié)器-，。在主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，可以通過(guò)主動(dòng)調(diào)節(jié)傳動(dòng)比來(lái)加強(qiáng)汽車的操控性，還可通過(guò)汽車側(cè)傾控制來(lái)防止側(cè)翻等危險(xiǎn)工況的出現(xiàn)。本文基于汽車2自由度運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和側(cè)翻模型f6l，研究了可變轉(zhuǎn)向比控制規(guī)則以2016年第6期及防側(cè)翻的側(cè)傾控制策略，進(jìn)而設(shè)計(jì)出控制器，并且
6、進(jìn)行了Simulink和Carsim聯(lián)合仿真，仿真結(jié)果表明，線控轉(zhuǎn)向的主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制能提高汽車的橫向穩(wěn)定性及側(cè)傾穩(wěn)定性。2可變轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比設(shè)計(jì)在轉(zhuǎn)向過(guò)程中，汽車的轉(zhuǎn)向增益不隨車速和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角變化，不僅有利于提高車輛的橫向穩(wěn)定性，還會(huì)幫助駕駛員在很大程度上減少對(duì)車輛特性變化的補(bǔ)償，降低了汽車的駕駛難度。線控轉(zhuǎn)向車輛可以任意設(shè)定轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比，因此設(shè)計(jì)了一種可變的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比，使汽車的轉(zhuǎn)向增益在穩(wěn)態(tài)意義上保持不變。定義從前輪轉(zhuǎn)角6到汽車側(cè)向響應(yīng)'，的轉(zhuǎn)向增益為聯(lián)，從轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角6。到汽車側(cè)向響應(yīng))，的轉(zhuǎn)向增益為聯(lián)，它與轉(zhuǎn)向特性有關(guān)。穩(wěn)態(tài)條件下：一5
7、一·設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)·H；=毛D1，(1)磁。。麥結(jié)合轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比江睪可知：c，)，=(聯(lián)^)6。=峨．6。。(2)希望在任何車速和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角下叫均為常數(shù)，即聯(lián)／i為定值，以保證轉(zhuǎn)向增益不變，便于幫助駕駛員獲得理想轉(zhuǎn)向特性。本文主要研究在橫擺角速度增益一定的情況下，理想傳動(dòng)比的確定方法。設(shè)6到汽車橫擺角速度∞，的增益為彤，6。。到汽車橫擺角速度甜，的增益為K。同理，穩(wěn)態(tài)條件下：Ⅳ“一∞，：二乏㈦仃6n一瓦結(jié)合傳動(dòng)比關(guān)系得：mt=H；8=H；6。it04)假定在任何速度和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角下的橫擺角速度增益K為一定值K．，則式(4)可變化為：t=Hi8
8、。
9、mt=H：
10、Kt05、由汽車2自由度動(dòng)力學(xué)模型可知，穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益可表示為：w=詈=，+曇(薏一艫∞’式中，口為質(zhì)心到前軸的距離；6為質(zhì)心到后軸的距離；己為軸距；m為整車質(zhì)量；矗，、后：分別為前、后輪側(cè)偏剛度；“為質(zhì)心速度。結(jié)
