导读:本文包含了前轮转向论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:侧向运动控制,前轮转向,四轮转向,滑模控制
前轮转向论文文献综述
王建涛[1]（2019）在《前轮转向和四轮转向车辆侧向运动研究与对比分析》一文中研究指出随着汽车“智能化”与“电动化”的发展,对汽车主动安全技术提出了更高的要求,车辆侧向运动控制系统作为主动安全系统中的重要系统,对于保证车辆的侧向运动稳定性及安全性至关重要,研究车辆侧向运动控制系统,最终归于对转向系统的控制研究,因此,本文对前轮转向系统和四轮转向车辆的侧向运动控制进行研究与对比分析。本文在国家自然科学基金项目“基于驾驶员特性的新型线控转向系统控制机理和评价方法研究”(编号:51575223)的支持下,对前轮转向和四轮转向车辆的侧向运动稳定性及路径跟踪性能进行研究与对比分析,以汽车转向时的横向预瞄偏差和汽车质心侧偏角为被控参数,设计耦合与非耦合的滑模控制器以提高车辆的路径跟踪能力和稳定性;在此基础上,针对车辆状态参数变化或者存在扰动时车辆抵抗干扰的鲁棒性保守的问题,设计滑模自适应控制器进行控制。通过CarSim与MATLAB/Simulink进行联合仿真试验对控制策略进行验证。主要研究内容如下:1.基于MATLAB/Simulink建立汽车动力学模型及横向预瞄偏差模型。首先对车辆动力学模型和轮胎模型进行研究,然后建立“魔术公式”轮胎模型并分析轮胎特性,再然后分别建立前轮转向车辆与四轮转向车辆二自由度模型,根据道路中心线的切线与车辆纵轴线间的夹角、预瞄偏差、车辆质心至道路中心线的距离偏差等参数建立横向预瞄偏差模型。并对建立的车辆动力学模型进行可靠性的验证。2.车辆转向控制策略研究。对前轮转向系统和四轮转向系统的控制策略进行研究。首先对传统转向系统在前轮转角反馈控制策略、横摆角速度反馈控制策略、横摆角速度和前轮转角综合控制策略下进行试验仿真,对比分析叁种控制策略的控制效果,在此基础上对线控四轮转向系统进行前轮转角前馈、横摆角速度反馈控制的仿真;对传统转向系统的叁种控制策略和线控四轮转向系统的控制策略进行驾驶模拟器试验,在此基础上,并分别对比两系统的侧向运动控制的轨迹跟踪性能及操纵稳定性。3.车辆侧向运动控制算法研究。在对传统转向系统及四轮转向系统进行了仿真对比分析的基础上,为了同时保证车辆侧向运动控制的稳定性、路径跟踪能力,以横向预瞄偏差和质心侧偏角为被控目标,设计耦合与非耦合滑模控制器;因为上述的控制策略并没有考虑到车辆实际行驶过程中车辆状态参数或者外界环境因素变化的影响,因此为了改善被控车辆抵抗干扰的鲁棒性保守问题,设计滑模自适应控制器,利用李雅普诺夫稳定性分析理论对设计的控制器进行稳定性分析。4.通过MATLAB/Simulink和CarSim联合仿真平台,对滑模控制、滑模自适应控制方法设计的控制器进行多工况的仿真对比分析;为了验证控制方法的稳定鲁棒性与性能鲁棒性,进行了基于不同纵向车速变化的参数摄动和不同附着系数的外部扰动的道路仿真试验。试验结果表明本文所提出的控制方法能够有效提高被控车辆的侧向运动稳定性,具有较好的路径跟踪能力,并且对纵向车速及外界扰动具有良好的鲁棒性。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
李旭,史晓华,李瑞川,王建春,马勇[2]（2019）在《基于理想变传动比的主动前轮转向滑模控制》一文中研究指出针对主动前轮转向系统,以提高车辆的转向性能为目标,建立七自由度车辆模型、Dugoff轮胎模型,确定基于固定横摆角速度增益的理想变传动比规律,并提出基于此规律的主动前轮转向附加转角滑模控制策略。利用Simulink搭建仿真平台,对提出的策略进行了验证,仿真结果表明,与普通变传动比相比,基于理想变传动比规律的主动前轮转向系统滑模控制策略有利于车辆获得更为理想的转向性能。(本文来源于《汽车技术》期刊2019年06期）
高华[3]（2019）在《柔性底盘前轮转向特性与控制策略研究》一文中研究指出转向是车辆行驶中最基本的运动。转向最基本的要求是所有车轮均纯滚动而不滑动,传统车辆在转向时要借助于转向梯形和差速器等刚性机械结构。对于四轮独立驱动、独立转向的柔性底盘,要实现差速转向控制功能,就需要进行转向的差速控制策略的设计及软硬件系统开发。本文基于阿克曼转向原理,对四轮独立驱动、独立转向的柔性底盘的前轮转向特性及控制策略进行了研究,通过试验台试验和硬化路面试验,取得了以下研究结论:(1)建立了基于阿克曼转向原理的柔性底盘前轮转向的差速转向几何模型和动力学模型,推导出了前轮转向时两转向轮应满足的转角关系及四个驱动轮应满足的转速关系式。(2)研究了柔性底盘前轮转向时的电子差速控制策略。转向控制系统需要对柔性底盘直行和转向两种状态的四轮速度进行协调分配,在每一路驱动电动轮的电路上均设置了5%～10%的阈值,当各驱动电动轮的转速超过或低于该阈值时,控制器就需要对该驱动轮的转速进行调制,以使各驱动电动轮的实际转速尽可能地满足按柔性底盘前轮转向模型推导出的理论转速,确保柔性底盘整体能以回转中心O为圆心完成转向过程。(3)设计并制作了差速控制策略配套的软件系统和硬件系统。硬件方面:根据整车差速转向控制策略,给出了柔性底盘整机转向控制电路图,根据该控制电路图选定了性价比较好的STM32F103ZET6单片机作为主控制芯片,对其它器材也进行了选取,并完成了转向控制系统的搭建;软件方面:对方向盘模拟器、油门模拟器及各路传感器信号的接收程序、控制信号的发送程序、驱动电动轮的驱动控制程序、调速程序等软件控制部分进行了设计。(4)完成了基于水平圆盘试验台的前轮转向特性试验。以车轮转速、方向盘模拟器转角及方向盘模拟器转速为试验因素,以转向轮响应角度及响应时间、转向轮转角响应误差及阿克曼率为试验指标,进行了单因素及叁元二次正交旋转组合试验。试验结果表明:随着方向盘模拟器转角信号的发出,两驱动转向轮几乎同时到达目标角度,最大滞后时间差为0.103s;转向轮的响应角度与方向盘模拟器转角之间及转向轮的响应时间与方向盘模拟器转角、方向盘模拟器转速之间均存在线性关系;内转向轮转角响应误差在0.23°～0.54°的范围内,外转向轮转角响应误差在0.29°～0.41°的范围内,阿克曼率在97.89%～106.32%的范围内。验证了所设计的柔性底盘前轮转向差速控制策略的可行性。(5)完成了基于水泥硬化路面的柔性底盘实车前轮转向特性试验。试验结果表明:随着方向盘模拟器转角信号的发出,两驱动转向轮的转角响应变化过程与试验台上的过程类似,但相较于试验台,转角的波动幅度有所增大,而响应时间却明显缩短,最大滞后时间差为0.321s;类似于试验台得出的试验结果,转向轮的响应角度与方向盘模拟器转角之间及转向轮的响应时间与方向盘模拟器转角、方向盘模拟器转速之间也均存在线性关系;内转向轮转角响应误差在0.65°～0.09°的范围内,外转向轮转角响应误差在0.77°～0.9 8°的范围内,阿克曼率在97.16%～111.58%的范围内。进一步验证了转向控制策略的正确性和精度。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-05-01）
王天婷,杨标,宋志鹏,田杰[4]（2019）在《乘用车主动前轮转向系统的控制研究》一文中研究指出在电动助力转向系统的基础上设计了一种全新的主动前轮转向系统,不仅可以实现转向系统的变传动比,而且还可以弥补转向干预时方向盘力矩的突变。建立了整车动力学模型以及转向盘反力矩模型,设计了模型参考变结构滑模控制器以及转向干预时的力矩补偿控制策略。仿真结果表明,基于主动前轮转向的模型参考变结构滑模控制器能够较好地实现实际车辆对理想车辆的跟踪,可以有效地避免行车过程中人为因素造成的不必要的事故;此外基于电动助力转向系统的力矩补偿控制能较好地改善转向盘反力矩突变导致的驾驶员不适应。(本文来源于《机械制造与自动化》期刊2019年02期）
梁田,黄开启[5]（2019）在《大客车防侧滑主动前轮转向控制研究》一文中研究指出大客车的底盘长宽比大,高速侧滑甩尾时,轮胎纵向力控制产生的横摆力矩有限,纠摆效果不佳,容易发生死伤惨重的侧翻事故,为此,提出一种大客车防侧滑主动前轮转向滑模控制策略.基于线性轮胎与非线性轮胎侧偏力的偏差进行轴侧向力饱和估计,对大客车侧滑状态进行准确预判.采用等效控制加切换控制设计防侧滑主动前轮转向滑模控制器,通过引入一个虚拟中间变量,对横摆角速度与质心侧偏角综合反馈控制进行简单解耦,简化一类欠驱动控制系统设计.应用Matlab/Simulink建立大客车防侧滑主动前轮转向控制系统模型并进行仿真分析,结果表明,所提出的控制策略能对大客车侧滑甩尾进行有效控制,具有较强的鲁棒性,并提高了对期望轨迹的跟踪性能.(本文来源于《江西理工大学学报》期刊2019年01期）
桑楠,刘润乔,赵万忠[6]（2018）在《汽车主动前轮转向与直接横摆力矩协调控制》一文中研究指出为充分利用路面的纵横向附着力,改善车辆的操纵稳定性,提出基于自抗扰解耦技术的主动前轮转向(AFS)与直接横摆力矩(DYC)集成控制方法。基于仿真实验确定发生侧滑时的车辆前轮转向临界角,并用来划分AFS与DYC各自的工作区域。对AFS与DYC的控制进行加权,使AFS控制的退出与DYC控制的介入渐变进行。基于线性二自由度车辆模型设计了AFS与DYC的自抗扰(ADR)集成控制器。在CarSim中建立车辆模型,由Simulink的控制模型进行控制,进行了高低附着路面的双移线实验。AFS与DYC集成控制相对于AFS、DYC分别单独作用,在高附着路面,其横摆角速度最大值分别下降20%和11.8%,质心侧偏角最大值分别下降28.1%和17.9%,侧向加速度最大值分别下降26.1%和20.7%;在低附着路面,其横摆角速度最大值分别下降14.5%和13.3%,质心侧偏角最大值分别下降6.7%和1.4%,侧向加速度最大值分别下降9.7%和3.5%。实验结果表明,该文协调控制策略及集成控制方法能够提高车辆在高低附着路面行驶的稳定性。(本文来源于《南京理工大学学报》期刊2018年06期）
夏长高,赵维林,任英文[7]（2018）在《RBF神经网络的主动前轮转向滑模控制》一文中研究指出针对汽车主动前轮转向控制存在的非线性和参数时变不确定性,传统的滑模控制会产生"抖振"现象。为此,提出了一种基于RBF神经网络的主动前轮转向滑模控制策略。基于RBF神经网络对其切换增益进行实时调节,以抑制滑模变结构控制带来的"抖振"现象。利用CarSim和Matlab/Simulink联合仿真平台,对该控制策略进行仿真验证。研究结果表明:提出的RBF神经网络的滑模控制能够有效抑制"抖振"现象,相对于传统的滑模控制具有更强的鲁棒性和更高的控制效果,提高车辆转向时的操纵稳定性。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2018年09期）
桑楠,魏民祥[8]（2018）在《基于ESO与NTSM的汽车主动前轮转向控制》一文中研究指出提出基于扩张状态观测器(Extended state observer,ESO)与非奇异终端滑模(Nonsingular terminal sliding mode,NTSM)的车辆主动前轮转向控制。首先建立二自由度车辆模型计算车辆理想参考横摆角速度。其次以二自由度模型为基础设计扩张状态观测器与非奇异终端滑模控制器,扩张状态观测器能估计车辆状态与扰动,非奇异终端滑模控制器能对扰动进行补偿并输出控制量。最后在Matlab/Simlink中建立了扩张状态观测器与非奇异终端滑模控制器,采用CarSim非线性车辆模型进行仿真试验,研究了NTSM与PID控制器的闭环控制性能以及鲁棒性,并对两种控制器试验结果进行对比。结果表明,非奇异终端滑模控制的车主动前轮转向系统能有效改善车辆的操纵稳定性,控制器具有强抗干扰能力、良好的路径跟踪性能和鲁棒性,且优于PID控制器。(本文来源于《南京航空航天大学学报》期刊2018年04期）
魏高琳[9]（2018）在《基于横摆特性的横摆力矩与主动前轮转向集成控制策略研究》一文中研究指出随着人们对交通安全问题的日益关注,车辆主动安全已经成为汽车行业的研究热点。汽车侧向稳定性控制系统是主动安全系统的重要组成部分,对汽车行驶安全具有不可忽视的作用,因此众多汽车制造商和零部件供应商将大量的资金投入到系统研发中。针对传统的DYC和AFS系统之间存在相互干扰、系统对环境和参数变化鲁棒性差的问题,本文在对车辆稳定性控制系统进行深入研究的基础之上,以横摆角速度和侧向加速度跟踪控制为目标,采用自适应模型预测控制算法和横摆力矩优化分配理论制定DYC和AFS系集成控制策略,,精确计算车轮制动力和转向轮转角,进一步提高车辆的侧向稳定性。文章首先对汽车动力学模型进行分析,忽略其非线性特性,考虑纵向速度变化对横摆角速度和侧向加速度的影响,建立能够反映横摆运动特性的二自由度LPV汽车模型,纵向速度为模型的变化参数。在不同工况下分别将LPV模型、LTI模型与高精度CarSim模型进行仿真分析,结果表明LPV模型能准确描述车辆的横摆运动,其精度高于LTI模型。采用基于LPV模型的预测控制算法设计自适应模型预测控制器,将AFS和DYC的集成问题转化为二次规划问题。在每个控制周期内,控制器根据纵向速度更新预测模型,利用状态观测器获取车辆状态,采用QP算法求解二次规划问题,计算当前时刻的最佳附加横摆力矩和前轮转角。在横摆力矩分配环节,分别在驱动和制动工况下制定横摆力矩分配策略。文章重点分析车轮制动力和横摆力矩的关系,基于效率最高原则选用单轮制动方法,根据车辆状态确定各个车轮制动力。为了对集成控制策略进行验证,本文搭建CarSim与MATLAB/Simulink联合仿真实验平台,通过对开路面制动实验、双移线实验下和正弦迟滞实验对系统的控制效果进行仿真分析,随后通过不同车速下的转向盘角阶跃输入实验分析系统对速度变化的鲁棒性。仿真结果表明,集成控制系统能够有效提高车辆的侧向稳定性,并且控制策略对速度变化具有很好的鲁棒性。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01）
吴晓建[10]（2018）在《双模式互联悬架与主动前轮转向集成控制研究》一文中研究指出追求更加卓越的安全性和舒适性是汽车技术发展的重要方向,提升车辆的侧向、侧倾稳定性以及行驶平顺性则是两大发展方向的核心体现。作为汽车底盘系统中的两大关键子系统,转向系统与悬架系统对于改善车辆的稳定性和平顺性发挥着至关重要的作用;然而,二者共同作用于底盘的动力学系统,彼此间通过轮胎作用力形成相互耦合影响,由此导致:两个耦合控制系统的并存必然出现系统间的相互协调问题。传统方法将单个子系统的独立最优控制进行迭加难以产生最优的综合性能,挖掘转向与悬架子系统最大功能潜力,需要从集成控制层面出发,协调两大耦合系统的功能重迭与冲突。基于此思路,面向提升车辆稳定性与舒适性需求,本文围绕悬架系统与转向系统的集成控制,开展并完成了以下研究工作:(1)建立了垂向和侧向相互耦合的整车9自由度动力学模型,并重点关注底层子系统动力学特性,以液压互联系统为基础,得到“机械-液体-气体”强耦合的悬架系统液压执行机构非线性数学模型,以及主动前轮转向(Active Front Steering,AFS)与EPS结构一体化的转向子系统动力学模型,以便于后期检验所设计的控制系统在执行系统能力范围内的有效性。为确保所建立模型的准确性,应用成熟的车辆动力学商业软件Carsim进行了整车模型验证,应用AMESim和台架试验进行了液压互联系统模型验证。(2)为后续提出的被动/主动液压互联悬架抗侧倾切换控制做铺垫工作,进行了液压互联系统动力学特性分析及优化。通过液压互联系统垂直模态和侧倾模态的刚度和阻尼数学模型,分别从时域和频域角度分析了两种模态下液压互联系统的刚度特性、阻尼特性及频率响应特性;基于Isight对被动液压互联悬架进行了垂直模态和侧倾模态下的参数灵敏度分析,参考灵敏度分析结果提出一种参数优化方案,并获得相应优化结果。(3)融合估计与优化思想,采用无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filtering,UKF)与粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)相结合的方法,即由UKF根据车辆侧向加速度和横摆角速度量测信息,得到初步估计结果,然后为PSO算法提供初值及参考优化范围,完成对非线性轮胎纯侧偏模型的进一步辨识,从而为基于模型的状态估计及控制提供精确的轮胎模型;建立整车状态观测模型,采用UKF方法观测集成控制系统所需的关键状态量,基于GPS/INS组合导航系统等进行实车试验,选取典型参量作为观测系统准确性验证代表,证明了观测系统的有效性。(4)定义了主动互联抗侧倾控制模式(AHIS模式)和非互联平顺性控制模式(IASS模式)。抗侧倾方面,构造了车身侧倾角目标函数以确保平滑的车身姿态控制过程,基于Backstepping算法设计了主动液压互联悬架抗侧倾控制系统;考虑到被动液压互联模式在几乎不影响车辆垂直模态的情况下具有更大的侧倾刚度特点,提出了被动/主动可切换液压互联悬架控制方法,结合Backstepping控制算法和改进的Smith预估补偿算法以解决被动/主动可切换抗侧倾系统的时滞问题。平顺性控制方面,采用非线性滤波方法以综合考虑车身加速度与悬架动挠度改善需求;同时,考虑了底层执行系统非线性动力学特性,为非互联平顺性控制模式设计了多目标控制算法。在以上分析基础上,综合主动互联抗侧倾控制模式和非互联平顺性控制模式的优缺点,提出了面向需求的双模式主动悬架控制方法,以根据工况在上述AHIS模式(抗侧倾)与IASS模式(平顺性)之间切换。(5)为作为应急控制技术的主动前轮转向提出介入准则,即采用轮胎侧向力线性/非线性域工作状态作为主动前轮转向介入时机判据,以避免过早介入而与驾驶员意图冲突,或过晚介入而造成无法使车辆恢复稳定;根据该介入准则,提出了一种轮胎侧向力线性/非线性工作区域的快速判断方法,基于该判定方法,结合状态估计系统,采用滑模变结构控制算法为主动前轮转向系统设计了稳定性控制器;随后,针对AFS与EPS结构一体化系统,设计了AFS与EPS协调控制算法以解决主动前轮转向介入后可能导致驾驶员操纵力矩突变而引起不适的问题。(6)考虑路面附着系数的约束,改进基于“质心侧偏角-质心侧偏角速度(β-β')”相平面的质心侧偏角稳定域以及横角速度摆稳定域确定办法,形成上、下、左、右稳定性边界及路面附着系数约束的车辆侧向稳定域,在此基础上为IASS模式设计了平顺性控制和操稳性控制切换准则,为AFS进行横摆角速度控制、质心侧偏角控制、以及两者加权控制设计了切换准则;改进基于“车身侧倾角-车身侧倾角速度(θ-θ')”相平面的车身侧倾稳定域确定办法,在此基础上提出基于θ-θ'相平面法的双模式(AHIS模式和IASS模式)切换控制准则。基于以上准则,设计了车辆垂向和侧向动力学系统协调控制策略,采用分层控制方法,设计了集成控制系统组织层、协调层及执行层控制算法,完成了主动悬架与主动转向系统集成控制。(本文来源于《湖南大学》期刊2018-03-22）
前轮转向论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对主动前轮转向系统,以提高车辆的转向性能为目标,建立七自由度车辆模型、Dugoff轮胎模型,确定基于固定横摆角速度增益的理想变传动比规律,并提出基于此规律的主动前轮转向附加转角滑模控制策略。利用Simulink搭建仿真平台,对提出的策略进行了验证,仿真结果表明,与普通变传动比相比,基于理想变传动比规律的主动前轮转向系统滑模控制策略有利于车辆获得更为理想的转向性能。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
前轮转向论文参考文献
[1].王建涛.前轮转向和四轮转向车辆侧向运动研究与对比分析[D].吉林大学.2019
[2].李旭,史晓华,李瑞川,王建春,马勇.基于理想变传动比的主动前轮转向滑模控制[J].汽车技术.2019
[3].高华.柔性底盘前轮转向特性与控制策略研究[D].西北农林科技大学.2019
[4].王天婷,杨标,宋志鹏,田杰.乘用车主动前轮转向系统的控制研究[J].机械制造与自动化.2019
[5].梁田,黄开启.大客车防侧滑主动前轮转向控制研究[J].江西理工大学学报.2019
[6].桑楠,刘润乔,赵万忠.汽车主动前轮转向与直接横摆力矩协调控制[J].南京理工大学学报.2018
[7].夏长高,赵维林,任英文.RBF神经网络的主动前轮转向滑模控制[J].机械设计与制造.2018
[8].桑楠,魏民祥.基于ESO与NTSM的汽车主动前轮转向控制[J].南京航空航天大学学报.2018
[9].魏高琳.基于横摆特性的横摆力矩与主动前轮转向集成控制策略研究[D].吉林大学.2018
[10].吴晓建.双模式互联悬架与主动前轮转向集成控制研究[D].湖南大学.2018