汽车主动转向系统设计及控制特性研究

基于线控转向的主动转向控制策略研究近年来，随着汽车制造技术的飞速发展，越来越多的车辆开始使用电子线控转向系统，以提高车辆的稳定性、舒适性和安全性。

作为一项重要的车辆控制技术之一，线控转向技术在车辆行驶安全方面发挥着越来越重要的作用。

本文旨在探讨基于线控转向的主动转向控制策略。

线控转向技术是一种可以实时调整转向角度和方向的控制系统，在高速行驶和紧急制动的情况下能够提高车辆的稳定性，并且在崎岖路面和陡坡行驶时能够提供更好的处理能力。

传统的转向系统需要通过传感器收集车辆运动状态的信息，并将其转换为控制信号输出给伺服驱动器，而线控转向技术使用电子控制单元实时调整转向角度和方向，不仅提高了转向的精度，而且可以快速响应紧急情况，更加安全可靠。

基于线控转向技术的主动转向控制策略，主要是通过感知周围环境的传感器，以及车辆实时变化的状态信息，实时调整转向角度，从而实现车辆稳定性和操控性的提升。

该策略还可以通过预测车辆的运动轨迹，及时地对转向进行优化调整，以保证驾驶员和车辆的安全。

其中，转向角度的调整主要是基于瞬时转向半径的变化来进行的。

在车辆行驶过程中，路面的各种变化，例如弯度、坡度等，都会影响到车辆的转向半径。

当车辆面对转弯路口、车道变化或紧急制动时，转向半径的变化会导致车辆的侧倾、失控等危险情况发生。

这时，主动转向控制策略就可以通过调整转向角度来保证车辆的稳定性和安全性。

另外，在转向控制策略中，还需要考虑车辆的动态性能和稳定性能。

在高速和复杂的道路条件下，车辆的稳定性要求更高，而在低速和简单的道路条件下，车辆的操控性要求更高。

因此，主动转向控制策略需要根据车辆的不同性能要求，灵活调整转向角度和方向，以达到最佳的车辆性能。

总之，基于线控转向技术的主动转向控制策略可以实现车辆的稳定性和安全性的提升。

未来，随着智能化和自动化技术的不断发展，基于线控转向的主动转向控制策略将更加精准和智能，为驾驶员提供更加便捷和安全的驾驶体验。

汽车主动转向系统设计及控制特性研究发表时间：2020-01-13T16:59:54.047Z 来源：《基层建设》2019年第28期作者：鲍培兴[导读] 摘要：随着汽车性能的逐渐提升，人们对汽车驾驶过程中的稳定性、安全性和操作灵活性提出了更高的要求，因此，在汽车研究的过程中，必须要保证汽车的相关性能满足人们对汽车越来越高的要求，而汽车主动转向系统的应用不仅能够保证汽车具备一定的操作灵活性，还能够保证汽车在驾驶的过程中具备良好的稳定性和安全性，所以探究汽车主动转向系统的设计流程，如何能够更好的对汽车主动转向系统进行控制，是当前汽车转向系统设计相关负长城汽车股份有限公司河北省汽车工程技术研究中心河北保定 071000摘要：随着汽车性能的逐渐提升，人们对汽车驾驶过程中的稳定性、安全性和操作灵活性提出了更高的要求，因此，在汽车研究的过程中，必须要保证汽车的相关性能满足人们对汽车越来越高的要求，而汽车主动转向系统的应用不仅能够保证汽车具备一定的操作灵活性，还能够保证汽车在驾驶的过程中具备良好的稳定性和安全性，所以探究汽车主动转向系统的设计流程，如何能够更好的对汽车主动转向系统进行控制，是当前汽车转向系统设计相关负责人员的主要责任和义务。

基于此，本文通过分析汽车主动转向系统的相关概念，探究如何进行更好的设计和控制，从而提高人们驾车过程中的安全性和稳定性。

关键词：汽车；主动；转向系统；设计；控制特性引言:汽车主动转向系统的设计是基于智能化技术和机械技术应用下发展出来的汽车智能化系统，通过这一系统的设置，可以保证驾车的舒适性，在一定程度上提升了车辆的整体实用性能。

由于传统的转向系统不具备主动性，汽车在速度较低进行转向的过程中，需要驾驶人员转向的幅度相对较大，而在高速进行转向的过程中，由于转向的灵敏度增加，所以导致驾驶员给予很小的转动动作，就可以保证转动的角度相对较大，从而使整个汽车的安全性得不到良好的保障，因此传统的汽车转向系统使汽车的使用性能大大降低，并且也不能够保证驾驶人员和车内其他乘客的安全，所以，在汽车中设置主动转向系统是当前改善汽车性能的重要措施。

分类号：UDC:工学学士学位论文汽车主动前轮转向控制系统系统设计Classified Index:U.D.C:A Dissertation for the Degree of M.EngResearch on Active Front SteeringStability Control Algorithm and Hardware Syetem Designfor VehicleCandidate:tu wen Supervisor: Prof. Huang KaiqiAcademic Degree Applied for: Master of EngineeringSpeciality : Mechanical & Electronic EngineeringDate of Submission: May, 2011Date of Oral Examination: May, 2011University:Jiangxi University of Science andTechnology江西理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。

有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献对应。

除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均以在文中以明确凡是标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

作者（签字）：日期：年月日毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

汽车主动转向系统的控制方法研究随着科技的不断进步和汽车产业的快速发展，汽车主动转向系统在现代汽车中的应用越来越广泛。

汽车主动转向系统是指通过操控车辆的转向角度和方向，使汽车能够更加灵活、安全地行驶。

本文将探讨汽车主动转向系统的控制方法。

一、传统的汽车转向控制方法在传统的汽车转向控制方法中，主要通过操纵方向盘来实现车辆的转向。

驾驶员通过手动操作方向盘，将所需的转向信号传递给前轮，使车辆朝着所希望的方向行驶。

这种传统的转向控制方法简单直接，容易理解和掌握，但在某些情况下存在一定的局限性。

首先，在高速行驶时，操纵方向盘需要较大的力量，造成驾驶员的疲劳和不便。

而且，由于力量的大小难以准确掌握，容易造成方向的过度或不足，从而影响驾驶安全。

另外，在紧急情况下，驾驶员的反应速度和操作能力有限，往往无法做出及时有效的转向动作。

特别是在突发的迎面前方障碍物或弯道等情况下，驾驶员常常无法及时采取正确的转向动作，导致事故发生。

二、主动转向系统的控制方法为了克服传统的转向控制方法存在的问题，汽车工程师们提出了主动转向系统的概念。

主动转向系统是指通过电子控制单元（ECU），以及传感器和执行器的配合，实现车辆的自动转向控制。

主动转向系统可以在驾驶员的主观意愿的基础上，对转向动作进行一定程度的补正和辅助。

它的工作原理是通过传感器感知车辆的运动状态和周围环境，并将这些信息传递给ECU。

ECU根据这些信息，控制车辆的转向系统，以实现车辆的稳定、精确的转向控制。

在主动转向系统中，常用的控制方法包括模糊控制、神经网络控制和遗传算法控制等。

模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，它将输入信号的模糊度量化为模糊集合，并通过模糊推理和规则库，得到相应的输出信号。

神经网络控制是基于神经网络的控制方法，通过学习和训练神经网络的权值和阈值，实现车辆的转向控制。

遗传算法控制是一种基于生物进化思想的控制方法，通过模拟自然选择和遗传操作，不断优化控制策略和参数，以达到最优的转向效果。

目录1 绪论 (4)2 宝马5系的简介 (6)2.1宝马5系主动转向发展背景 (6)2.2宝马5系配备 (7)2.3宝马5系底盘介绍 (7)2.4本章小结 (7)3 宝马5系主动转向结构与工作原理 (9)3.1主动转向系统简介 (9)3.2宝马5主动转向结构 (9)3.2.1结构组成 (9)3.3主动转向系统工作原理 (11)3.4本章小结 (13)4 宝马5系主动转向系统的特性及优点 (14)4.1主动转向系统的特性 (14)4.1.1主动转向系统的功能 (14)4.1.2转向灵活性功能 (15)4.1.3横摆角速度控制和横摆力矩补偿 (15)4.1.4宝马5系主动转向系统特点 (16)4.2主动转向系统的优点 (17)4.3本章小结 (18)5 宝马5系主动转向系统的故障分析 (19)5.1主动转向系统的原件组成 (19)5.2主动转向系统故障 (21)5.2.1故障现象： (21)5.2.2故障诊断： (21)5.2.3故障排除： (21)5.2.4诊断结果： (22)6 主动转向系统的应用实例与发展趋势 (23)6.1实例应用 (23)6.2发展趋势 (23)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)1 绪论现代车辆转向系统发展至今大致可以划分为5个阶段，即液压伺服转向、电子伺服转向、电动助力转向（EPS）、主动转向和线控转向（SBW）。

这5种转向系统的集成度和功能范围依次递增，其中电子伺服转向相对于传统液压伺服转向最大的优点在于，通过引入传感器技术，使转向助力大小可以根据车速而变化；而EPS系统在此基础上还具有主动阻尼功能和主动回正功能。

传统的转向系统有它自身的优点，如转向可靠、故障率低等，同时也存在一定的弊病，传统转向系统由于方向盘和转向车轮之间的机械连接而产生一些自身无法避免的缺陷：(1)汽车的转向特性受驾驶员驾驶技术的影响严重。

(2)转向传动比基本是固定的，使汽车转向响应特性随车速、侧向加速度等变化而变化，驾驶员必须提前针对汽车转向特性幅值和相位的变化进行一定的操作补偿，从而控制汽车按其意愿行驶。