基于门限自调整的车辆主动横摆力矩PD控制策略研究报告 (1)

汽车主动转向与直接横摆力矩协调控制赵林峰;高晓程;谢有浩;从光好【摘要】为了提高汽车的操纵稳定性和行驶稳定性,分别对主动转向及直接横摆力矩控制进行了研究.根据汽车线性二自由度模型获得汽车稳态工况下的期望横摆角速度和期望质心侧偏角,设计了上层控制器和下层控制器,其中上层控制器为主动转向与直接横摆力矩功能分配的协调控制,下层控制器采用单神经元自适应PID算法设计了主动转向控制器和直接横摆力矩控制器.基于汽车行驶稳定性指标设计了调度参数,以实现主动转向和直接横摆力矩的协调控制.分别选取高附着系数路面和低附着系数路面进行了正弦输入试验和阶跃输入试验,结果表明所设计的控制系统能够很好地提高线控转向汽车的操纵稳定性和行驶稳定性.【期刊名称】《汽车工程学报》【年(卷),期】2019(009)001【总页数】7页(P61-67)【关键词】协调控制;主动转向;直接横摆力矩;调度参数;稳定性【作者】赵林峰;高晓程;谢有浩;从光好【作者单位】合肥工业大学汽车与交通工程学院,合肥 230009;合肥工业大学汽车与交通工程学院,合肥 230009;安徽猎豹汽车有限公司,安徽,滁州 239064;合肥工业大学汽车与交通工程学院,合肥 230009【正文语种】中文【中图分类】U461.6主动安全系统有利于提高汽车的操纵性、稳定性和舒适性，如防抱死制动系统（Antilock Brake System，ABS）、车身电子稳定系统（Electronic Stability Program，ESP）纷纷应用于现代汽车上。

而主动转向汽车因其特有的优势，能够进一步增强汽车的稳定性[1-5]。

SARUCHI等[6]采用复合非线性控制算法，以线控转向汽车实际横摆角速度为反馈变量进行主动转向控制，并验证了该算法能够有效提高汽车的行驶稳定性。

LI Fang等[7]在分析不同角传动比对汽车转向灵敏度和稳态横摆角速度增益影响的基础上，提出了主动转向控制策略，并利用遗传算法优化得到不同车速下的理想横摆角速度增益，以达到降低驾驶员驾驶负担、保证驾驶安全的目的。

自动驾驶车辆横向控制方法研究
自动驾驶车辆的横向控制方法研究主要涉及车辆在行驶过程中的转向控制和车道保持等技术。

以下是一些常见的横向控制方法。

1. 基于传统控制方法：使用传统的控制方法，如PID控制器来实现横向控制。

该方法通过测量车辆的状态和误差信号，计算出控制指令，控制车辆的转向角度。

2. 基于模型预测控制（MPC）：MPC方法通过建立车辆的数学模型，预测未来一段时间内的车辆行为，并根据预测结果进行控制。

该方法可以考虑车辆动力学和环境因素，实现更精确的横向控制。

3. 基于适应控制方法：适应控制方法通过根据实时的车辆状态和环境信息进行参数调整，实现横向控制。

该方法可以根据不同的驾驶条件和车辆状态进行自适应调整，提高横向控制的性能。

4. 基于强化学习方法：强化学习方法通过让车辆通过试错来学习最优的横向控制策略。

通过设置奖励函数和状态转移矩阵，车辆可以根据不同的环境和驾驶条件来选择最佳的横向控制动作。

5. 基于神经网络方法：神经网络方法通过利用深度学习和神经网络技术，进行横向控制。

神经网络可以学习到车辆的横向控制模式，实现更准确的横向控制。

综上所述，自动驾驶车辆的横向控制方法研究涵盖了多种技术，其中每种方法都有其适用的场景和特点。

未来的研究还需要进一步优化和整合这些方法，以提高自动驾驶车辆的横向控制性能和安全性。

基于模糊PID控制的汽车横向稳定性控制研究与仿真的开题报告【摘要】随着汽车工业的不断发展，汽车已经成为了人们日常生活中不可或缺的交通工具，但随之而来的问题是汽车横向稳定性不足，容易导致交通事故。

因此，本文提出了一种基于模糊PID控制的汽车横向稳定性控制方法，以解决这一问题。

在该方法中，采用了模糊控制和PID控制相结合的方式，通过对车辆侧向加速度进行控制，以提高车辆的横向稳定性。

本文通过建立汽车的横向稳定性控制模型，采用MATLAB/Simulink 进行了仿真实验。

仿真结果表明，该控制方法可以有效地提高汽车的横向稳定性，减少车辆侧翻和失控的风险，从而保障行车安全。

【关键词】模糊PID控制，汽车横向稳定性，MATLAB/Simulink，仿真实验【研究背景与意义】汽车交通事故在日常生活中屡见不鲜，其中很大一部分都是由于车辆失控或侧翻导致的。

因此，提高汽车的横向稳定性是保障行车安全的重要措施之一。

目前，汽车横向稳定性控制方法主要包括传统的PID（比例、积分、微分）控制和模糊控制等。

但传统PID控制方法存在参数调节难的问题，而单纯采用模糊控制方法不能兼顾控制精度和实时性。

因此，本文提出了一种基于模糊PID控制的汽车横向稳定性控制方法，以解决传统PID控制和模糊控制方法的问题。

【研究内容与方法】本文首先建立了汽车横向稳定性控制模型，然后采用模糊PID控制方法进行控制。

具体来说，该方法以车辆侧向加速度作为控制量，通过PID控制和模糊控制相结合的方式进行控制。

PID控制用于输出控制量，模糊控制用于调节控制量的参数，从而实现对车辆横向稳定性的控制。

本文采用MATLAB/Simulink进行了仿真实验。

在仿真中，模拟了汽车在各种道路条件下的运行情况，并对控制方法进行了比较。

通过对仿真结果的分析，评价了控制方法的效果。

【预期结果】预计通过本文的研究，可以提出一种基于模糊PID控制的汽车横向稳定性控制方法，并通过仿真实验验证该方法的可行性和有效性。

基于门限自调整的车辆主动横摆力矩PD控制策略研究随着汽车发展的不断深入，车辆控制系统也得到了越来越广泛的应用。

为了提高车辆的稳定性和安全性，在车辆控制系统中，横向稳定性控制是必不可少的一个环节。

在这个领域中，门限自调整的车辆主动横摆力矩PD控制策略得到了广泛关注。

本篇论文主要针对门限自调整的车辆主动横摆力矩PD控制策略进行研究。

本文首先对该控制策略的基本原理进行了介绍，接着对其模型进行了建立，并对其控制模型进行了分析。

接下来，通过进行仿真实验等方法，验证了该控制策略的有效性和可行性。

最后，对未来的研究方向进行了展望。

门限自调整的车辆主动横摆力矩PD控制策略基于车辆的动力学和操纵规律，通过对车辆末端力矩的控制来调整车辆横向动力学行为，实现车辆的稳定性控制。

该控制策略的主要特点是门限自适应功能，即在车辆动态响应过程中，根据车辆的操纵情况和外部环境变化等因素，自动调整门限值，使得控制效果更加稳定和可靠。

在模型建立方面，本文采用了经典的车辆动力学模型，对车辆的横向运动进行了分析。

通过对车辆的横摆角度、横摆角速度和车辆侧向力等参数的测量和计算，建立了车辆横向稳定性控制模型。

接着，设计了门限自调整的车辆主动横摆力矩PD控制器，包括门限自适应功能和比例-微分控制器等组成部分。

通过理论分析和仿真实验，证实了该控制器对车辆横向稳定性的有效控制。

在仿真实验中，本文采用了Matlab/Simulink软件进行了建模和仿真。

通过对几种常见情况下的仿真实验分析，结果表明：该门限自调整的车辆主动横摆力矩PD控制策略具有良好的控制性能和稳定性，能够有效地提高车辆横向稳定性和控制精度。

最后，对未来的研究方向进行了展望。

本文研究的门限自调整的车辆主动横摆力矩PD控制策略在车辆控制领域中具有广泛应用价值。

但是，由于车辆运动过程中的复杂性和不确定性，该控制策略仍有一定的局限性。

因此，未来的研究需要继续完善该控制策略，提高其控制精度和适应性，推广其在各种不同工况下的应用。

汽车动力学稳定性横摆力矩和主动转向联合控制策略的仿
真研究的开题报告
一、选题的背景与意义
随着社会经济的不断发展，汽车在人们的生活中变得越来越普及，特别是在交通工具方面，越来越多的人选择使用汽车出行。

在车辆的驾驶中，稳定性高和操控性好的汽车更能得到消费者的青睐。

汽车运动的稳定性是一个重要的指标之一。

在汽车行驶中，如果出现横向摆动现象，驾驶员的驾驶体验会降低，甚至会危及行车安全。

因此，提高汽车的稳定性对于提高驾驶体验和行车安全具有重要的意义。

近年来，随着电子技术和控制技术的不断发展，汽车动力学稳定性的研究和控制得到了越来越广泛的应用。

其中，横摆力矩和主动转向联合控制策略可以提高轿车的稳定性，使轿车在运动中更加平稳，能够有效防止轿车的侧翻和失控等危险。

二、研究的主要内容
本文研究的主要内容是汽车动力学稳定性中横摆力矩和主动转向联合控制策略的仿真研究。

具体来说，本文将利用MATLAB/Simulink软件对轿车进行建模，并对轿车的动力学特性进行分析。

然后，本文将针对轿车的横向运动问题，研究横摆力矩的理论和控制方法。

在此基础上，将结合主动转向的联合控制策略，对轿车的稳定性进行控制和优化。

三、研究的意义
汽车动力学稳定性是汽车行驶中不可或缺的一个重要领域，在汽车制造和应用领域都具有广泛的应用前景。

本文研究的横摆力矩和主动转向联合控制策略，可以提高轿车的操控性能和行驶的稳定性，为驾驶员带来更好的驾驶体验。

这对于汽车制造厂商来说，是提高品牌形象和销售量的有力支持；对于驾驶员来说，是保障行车安全的有效手段。

基于极点配置算法的列车横向半主动悬挂自适应PID控制系统设计金光大;金炜东;李明【摘要】为了使PID控制器具备自适应能力,以适应列车受到外部环境扰动时产生的结构参数变化,使用了增量式数字PID控制器,将PID控制器与极点配置控制算法结合,利用极点配置算法在线实时优化kP,kI,kD参数,设计了自适应极点配置PID控制器,实现了kP,kI,kD参数的自动校正.最后给出基于极点配置自适应PID的高速列车半主动悬挂控制系统的设计方案,利用MATLAB-Simulink搭建仿真平台并进行仿真.仿真结果表明:基于极点配置算法的列车半主动悬挂自适应PID控制系统能够有效降低列车横向振动.【期刊名称】《河北工业科技》【年(卷),期】2014(031)004【总页数】5页(P271-275)【关键词】自适应;PID;悬挂系统;控制【作者】金光大;金炜东;李明【作者单位】西南交通大学电气工程学院,四川成都 610031;西南交通大学电气工程学院,四川成都 610031;西南交通大学电气工程学院,四川成都 610031【正文语种】中文【中图分类】TP29列车在国内外均是人员出行和货物运输的非常重要且不可或缺的交通工具，由于列车的广泛应用性，对列车运行的稳定性和舒适性提出了较高的要求，而横向振动正是这一问题的关键所在[1-2]。

在列车的运行中横向振动幅值的大小与轨道不平顺，牵引力和制动力都有着直接和间接的关系，克服和减小列车的多自由度随机振动一直以来是一个备受关注的问题[3-4]。

随着中国铁路运输的发展，列车逐步提高运行速度，这个问题变得更加重要，悬挂系统正是解决该问题的设备与装置。

悬挂系统是一系列装置的组合体，包括轮对与构架，构架与车体之间多个弹性元件和阻尼元件，起到减小振动的作用[5-6]。

列车的悬挂系统分为被动悬挂，半主动悬挂和全主动悬挂，其中被动悬挂系统通过弹性元件和阻尼元件储存和耗散振动能量，不需要外界提供能源，其参数和性能是不可调节的。

基于门限自调整的车辆主动横摆力矩PD控制策略研究玄圣夷;白海英;宋传学;靳立强【摘要】针对目前主动横摆力矩控制算法存在的问题,提出了基于门限自调整的PD控制算法,即利用逻辑门限值方法产生并调整PID控制器参数,并由PD算法产生车轮制动力矩实现车辆稳定控制.利用MATLAB/Simulink软件建立了该控制算法的仿真模型,分别在高附着路面和低附着路面进行了仿真分析.结果表明,该算法在各种工况下均能很好保持汽车稳定性.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2010(000)011【总页数】5页(P17-20,56)【关键词】车辆稳定性;主动横摆力矩;门限自调整PD控制算法【作者】玄圣夷;白海英;宋传学;靳立强【作者单位】吉林大学;吉林大学;吉林大学;吉林大学【正文语种】中文【中图分类】U461.911 前言汽车电子稳定控制（ESP）系统是一种先进的主动安全控制系统，它主要有制动防抱死系统(ABS)、主动横摆力矩控制（AYC）、电子制动力分配（EBD）、牵引力控制系统（TCS）4方面功能。

其中主动横摆力矩控制是根据车辆行驶状态，对相应车轮施加制动力以产生纠正汽车行驶姿态的附加横摆力矩，使汽车保持稳定[1，2]。

这种主动干预作用明显提高了车辆的稳定性与安全性，特别是在急转弯及低附着路面转向工况。

ESP系统对提高汽车稳定性，降低交通事故率具有重要作用。

目前，美国、澳大利亚等国已完成车辆强制安装ESP系统的立法[3]。

美国要求2011年底，所有总质量小于4.5 t的汽车必须将ESP系统列为标准配置。

欧洲ESP系统装车率已达到较高水平，欧洲委员会21世纪有竞争力的机动车管理系统（CARS21）在10年计划中推荐强制安装ESP[4]。

中国的ESP技术研究刚刚起步，国内只是少量ABS是自主生产，较国外还有较大差距。

AYC控制算法是ESP系统核心技术之一，本文就AYC控制提出了基于门限的自调整PD控制算法。

2 典型主动横摆力矩控制算法目前对主动横摆力矩控制算法研究较多，其中典型控制算法流程如图1所示。

基于模糊逻辑横摆力矩控制的汽车稳定性研究的开题报告一、研究背景和意义随着汽车工业的快速发展，汽车行驶的稳定性一直是汽车设计与生产过程中的重要问题之一。

汽车在高速行驶或发生紧急情况时，易出现侧翻或失控的危险。

因此，开发一种能够有效提高汽车稳定性的控制系统是十分重要的。

现有的控制系统采用了各种技术，其中，使用模糊逻辑控制的横摆力矩控制技术成为了研究的热点之一。

模糊逻辑控制理论是一种基于人类思维方式和经验知识的控制方法，能够处理不确定和非线性系统，并且运算速度快。

因此，基于模糊逻辑的横摆力矩控制技术在汽车稳定性研究中具有广泛的应用前景。

二、研究目的本研究旨在开发一种基于模糊逻辑横摆力矩控制技术的汽车稳定性控制系统，以提高汽车在高速行驶或发生紧急情况时的稳定性能力。

具体包括：1.研究汽车侧翻或失控机理，探索横摆力矩控制技术在汽车稳定性中的作用机理。

2.设计并验证基于模糊逻辑的横摆力矩控制算法，研究其控制效果与控制精度。

3.开发基于模糊逻辑横摆力矩控制技术的汽车稳定性控制系统，并验证其在不同路况下的稳定性能力。

三、研究内容和方法1. 汽车稳定性机理的研究。

通过理论分析和计算机仿真，研究汽车侧翻或失控的机理，探索横摆力矩控制技术在汽车稳定性中的作用机理。

2. 横摆力矩控制算法的设计与验证。

设计基于模糊逻辑的横摆力矩控制算法，并利用Simulink仿真平台进行验证，研究其控制效果与控制精度。

3. 基于模糊逻辑的横摆力矩控制系统的开发。

根据算法设计结果，开发基于模糊逻辑横摆力矩控制技术的汽车稳定性控制系统，并进行实车实验验证。

研究该系统在不同路况下的稳定性能力。

四、研究预期结果1. 研究汽车侧翻或失控机理，探索横摆力矩控制技术在汽车稳定性中的作用机理。

2. 设计并验证基于模糊逻辑的横摆力矩控制算法，探索其控制效果与控制精度。

3. 开发基于模糊逻辑横摆力矩控制技术的汽车稳定性控制系统，并验证其在不同路况下的稳定性能力。