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基于门限自调整的车辆主动横摆力矩PD控制策略研究的报告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技术的发展，我们的生活质量也一直在不断提高。
然而，交通安全仍然是我们面临的重要问题之一。
在车辆驾驶过程中，横向摆动是一种普遍存在的现象。
为了解决这个问题，研究人员提出了很多不同的控制策略。
在这篇报告中，我们将介绍门限自调整的车辆主动横摆力矩PD控制策略。
一、背景横向摆动是汽车运行过程中的常见问题。
车辆在快速变道、行驶在湿滑路面或弯道中等情况下容易出现横向摆动。
这种摆动不仅影响行驶舒适性，还会增加车辆翻车的风险，对驾驶员的驾驶安全造成威胁。
二、研究对象本研究采用的是门限自调整的车辆主动横摆力矩PD控制策略。
这种控制策略是基于车辆动力学原理来实现的，主要是通过对车辆实时横向运动状态的监控以及计算摆动角度和角速度等参数，从而产生相应的控制信号实现车辆横向稳定控制。
三、控制系统设计该控制策略的核心是一个门限自调整的PD控制器，其主要作用是根据车辆的实时横向运动状态来计算出一个合适的主动横摆力矩。
这里，PD控制器的输出是由比例项和微分项组成，即：控制量 = KP ×偏差 + KD ×偏差率其中，KP是比例增益项，KD是微分增益项。
偏差是指实际横向运动状态和期望横向运动状态的差异，偏差率是指偏差的变化率。
PD控制器输出的控制量作用于转向系统，以产生合适的横向力矩实现车辆的横向稳定控制。
此外，为了避免控制器产生过多的控制信号，从而影响车辆稳定性，我们使用了门限自调整机制，即进一步计算当前控制量与历史控制量的差异，根据门限设定，调整控制增益，并限制输出控制信号幅度。
四、仿真实验为了验证该控制策略的有效性，我们在MATLAB/Simulink环境下进行了仿真实验。
仿真模型包括车辆运动模块、传感模块、PD控制模块等。
我们在路面不平、湿滑路面和急转弯等不同情况下进行了仿真实验，并与传统PID控制策略进行了对比。
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。
基于直接横摆力偶矩控制的中置轴汽车列车操纵稳定性研究中置轴汽车列车因其较小的车长、良好的密封性能和较低的能耗而备受关注。
然而，其操纵稳定性一直是一个值得研究的难题。
直接横摆力偶矩控制技术是一种有效的解决方案，本文将对其进行研究。
中置轴汽车列车由于其车辆结构的特殊性质，其操纵稳定性相对较差。
在高速行驶时，车辆存在强烈的翻滚和横摆现象。
为了解决这个问题，需要寻找一种有效控制方式。
横摆力偶矩控制技术是通过制动力和扭矩控制对车辆进行稳定控制的方法。
通过在车辆转弯过程中施加横向力，减少车辆侧倾，从而增加车辆的横向稳定性。
本文将研究直接横摆力偶矩控制技术在中置轴汽车列车中的应用。
首先，需要建立中置轴汽车列车的动力学模型。
其次，需要确定控制系统的控制策略。
最后，需要进行仿真实验验证控制效果。
通过建立中置轴汽车列车的动力学模型，可以获取车辆运动学、动力学方程式和能耗等参数。
根据这些数据，可以进行控制系统的设计和调试。
将转弯半径、速度和车辆质量等因素考虑在内，进行仿真实验。
控制策略需要考虑车辆的实际运行情况和控制系统的可行性。
直接横摆力偶矩控制技术可以通过控制制动力和扭矩控制来实现对车辆的稳定控制。
根据车辆的运动状态，通过反馈控制算法来实现车辆的稳定控制。
通过仿真实验可以获得控制系统的控制效果。
将仿真数据与实际测试数据进行比较，验证控制系统的稳定性和准确性。
根据仿真实验结果可以发现，直接横摆力偶矩控制技术能够有效地提高中置轴汽车列车的操纵稳定性。
总之，直接横摆力偶矩控制技术是一种有效的中置轴汽车列车操纵稳定性解决方案。
通过建立动力学模型，确定控制策略和进行仿真实验，可以有效提高车辆的操纵稳定性，为中置轴汽车列车的运行提供技术支持。
直接横摆力偶矩控制技术在中置轴汽车列车中得到了广泛应用。
这种技术利用特殊的控制系统，通过对车辆制动力和扭矩的控制，能够减少车辆转弯时倾覆和横摆现象，提高车辆的稳定性和安全性。
与其他控制方法相比，直接横摆力偶矩控制技术有以下优点：1. 精度高：通过反馈控制算法，可以实时根据车辆运动状态进行控制，控制精度高。
基于滑模变的汽车横摆力矩控制研究杜显晖【期刊名称】《《汽车实用技术》》【年(卷),期】2019(000)022【总页数】3页(P98-100)【关键词】滑模变控制器; 横摆力矩; 稳定性控制【作者】杜显晖【作者单位】江铃股份有限公司车架厂江西南昌 330000【正文语种】中文【中图分类】TM571.2引言近年来，基于横摆力矩控制的汽车稳定性研究越来越受到学者们的重视。
横摆力矩的控制性能好坏直接影响到汽车驾驶的稳定性和平顺性。
针对上述问题，学者们提供了各种汽车横摆力矩的控制策略。
经典的方法有PID 控制、模糊控制、最优控制和滑模变控制等。
其中，滑模变结构控制具有较强的鲁棒性和抗干扰性，特别适合于非线性系统的控制。
由于汽车具有非线性的特性和外部具有多种干扰，故采用滑模变控制器来对汽车的横摆力矩进行控制是非常合适的。
本文使用滑模变控制器对汽车的横摆力矩进行控制，首先介绍了滑模变控制器的基本原理，再在汽车系统动力学模型的基础上，使用滑模变控制器对汽车的横摆力矩进行控制，最后用汽车系统动力学仿真软件carsim 对基于滑模变控制的汽车横摆力矩进行动力学仿真，仿真结果证明了本文方法的有效性。
1 滑模控制的原理设某非线性系统的动力学方程为：其中，x 为状态变量。
若式(1)的切换面为，切换面使得空间被分隔成两个部分，分别为与。
则曲面上存在三种状态：（1）通常点——如图中A 点所示（2）起始点——如图中B 点所示（3）终止点——如图中C 点所示。
其中C 点即终止点在滑模变控制中为关键点。
并称在切换面s=0 上所有终止点的区域为滑动模态区，简称为滑模运动。
当只有在切换面上的点全是终止点时才能使用滑模控制，则在切换面s(x)=0 附近时，有：式（2）为滑动模态存在的条件。
如果系统的某一点再离切换面很远处，处在状态空间的任何一个地方，滑模面必须要能将所有切换面外的状态点都吸引进入切换面，所以滑动模态的全局到达条件如式（3）所示，其中x 可为任意值：基于式（1）~（3），定义滑模函数：在切换函数如下所示：控制函数可写为：由可知公式（6）成立，滑模面存在。
基于非光滑控制技术的电动汽车直接横摆力矩控制
叶慧;李国政;丁世宏;江浩斌
【期刊名称】《江苏大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2018(039)006
【摘要】利用非光滑控制技术,基于轮毂电动机驱动的电动汽车线性2自由度、7自由度整车模型,提出了一种非光滑直接横摆力矩控制策略.通过对质心侧偏角的估计和由传感器直接获得的车辆横摆角速度,设计基于横摆力矩控制的上层控制器,然后经下层控制器对得到的横力摆力矩进行分配,使系统横摆角速度和质心侧偏角能够分别跟踪期望值.结果表明:在外部扰动、未建模动态、系统不确定等受扰条件下,非光滑直接横摆力矩控制器具有较强的鲁棒性,能够提高极端驾驶情况下的车辆稳定性;在控制器连续条件下,非光滑控制器能够提供最好的控制性能.
【总页数】7页(P640-646)
【作者】叶慧;李国政;丁世宏;江浩斌
【作者单位】江苏科技大学理学院,江苏镇江212003;江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013;江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013;江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013;江苏大学汽车与交通工程学院,江苏镇江212013【正文语种】中文
【中图分类】U461.6
【相关文献】
1.分布式驱动电动汽车直接横摆力矩控制策略与仿真验证 [J], 张一西;马建;唐自强;刘晓东;贺伊琳
2.轮内电动汽车直接横摆力矩控制 [J], 严友;李美
3.驾驶员在环的四轮电动汽车直接横摆力矩控制 [J], 韦顺达;杨燕红;李高强;王勇
4.四轮独立驱动电动汽车直接横摆力矩控制 [J], 赵慧勇;梁国才;蔡硕;王保华
5.四轮独立驱动电动汽车直接横摆力矩控制 [J], 赵慧勇;梁国才;蔡硕;王保华
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基于门限自调整的车辆主动横摆力矩PD控制策略研究门限自调整的车辆主动横摆力矩PD控制策略是一种针对车辆主动横摆控制的策略，这种控制策略的核心思想是基于门限自适应思想，通过动态调整控制参数，使得车辆的横向稳定性能得到有效的提升，从而提高了整个驾驶过程的安全性和舒适性。
首先，该控制策略采用PD控制算法，其中P代表比例控制，D代表微分控制。
在该控制策略中，比例控制用来解决车辆转向不足的问题，微分控制则用来解决车辆转向过度的问题。
这种控制策略的一个重要优点是，由于其对控制参数的动态调整和自适应能力，可以在保证车辆转向性能的基础上，尽可能地提高驾驶的舒适性。
其次，门限自调整的思想被应用于该控制策略中。
门限自调整旨在通过对当前控制参数进行实时测量和分析，调整控制参数的取值范围，从而优化控制系统的性能。
在该控制策略中，门限自调整思想被应用到PD控制器中，通过实时监测当前状态量和控制量的变化，并将这些变化与门限进行比较，以确定下一时刻控制参数的取值。
这种门限自调整的思想使得控制参数的取值范围可以根据具体的状态量和控制量变化自动调整，从而提高控制系统的稳定性和鲁棒性。
最后，该控制策略的优点在于其在提高车辆转向性能的同时，也能对驾驶员进行有效的辅助，从而减少了驾驶员的操作难度和疲劳感。
在实际应用中，该控制策略可以通过车载电脑系统实现，将其与车辆的横向控制系统相结合，从而增强了车辆的安全性和舒适性。
值得注意的是，该控制策略还需要进行实验验证和进一步优化，在多样化路面条件和操作模式下进行实验验证，不断优化算法参数和控制逻辑，从而得到更加优越的控制性能。
综合而言，门限自调整的车辆主动横摆力矩PD控制策略具有优良的稳定性和鲁棒性，在提高车辆横向稳定性能和驾驶员舒适性方面具有很大的潜力。
对于未来的智能化汽车控制系统研究有着重要的引导和推进作用。
为了更加深入地了解门限自调整的车辆主动横摆力矩PD控制策略的实际应用和性能表现，进行了一些列实验验证和数据分析。
车辆直接横摆力矩的预测控制研究姚俊;陈家琪【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2012(29)1【摘要】In order to solve the slip problem when vehicles swerve at high speed, the authors apply the predictive control theory to the automobile ESP control system. The controller uses the 2 DOF vehicle model as its predictive model and employs the direct yaw moment which acts on wheels directly as its output to control the vehicle' s driving state. The 7 DOF vehicle model is integrated with the tire model which are established by Matlab/Simulink to analyze and adjust the designed controller. Results show that the predictive controller can effectively enhancevehicles'stability by controlling the yaw rate and side slip.%针对车辆高速过弯时发生的侧滑问题,将预测控制运用于汽车ESP控制系统中,以2自由庹车辆模型为预测内部模型,以车辆直接横摆力矩为输出作用于车轮来控制整车的行驶状态.结合Matlab/Simulink建立的七自由度整车模型以及轮胎模型对所设计的ESP控制器进行分析调整.实验结果表明,预测控制器能很好地控制汽车的横摆角速度和限制质心侧偏角,提高了汽车的稳定性和安全性.【总页数】3页(P119-121)【作者】姚俊;陈家琪【作者单位】上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093【正文语种】中文【中图分类】U495;TP274【相关文献】1.车辆直接横摆力矩控制方法研究 [J], 罗虹;张立双;来飞2.四轮转向车辆直接横摆力矩的模糊PID控制研究 [J], 刘春辉;孟亚东;张伯俊;付燕荣3.直接横摆力矩控制车辆稳定性研究概述 [J], 王露;朱永强;张平霞4.基于相平面法的车辆直接横摆力矩控制研究 [J], 刘学成; 刘俊; 李汉杰5.四轮转向车辆的直接横摆力矩控制研究 [J], 田燃; 肖本贤因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于相平面法的车辆直接横摆力矩控制研究刘学成; 刘俊; 李汉杰【期刊名称】《《合肥工业大学学报（自然科学版）》》【年(卷),期】2019(042)011【总页数】7页(P1455-1461)【关键词】操纵稳定性; 相平面; 稳定边界模型; 联合控制【作者】刘学成; 刘俊; 李汉杰【作者单位】安徽农业大学工学院安徽合肥 230036; 合肥工业大学汽车与交通工程学院安徽合肥 230009【正文语种】中文【中图分类】U270.1汽车稳定性控制系统在汽车发生过大的不足转向或过度转向时,通过控制车辆产生横摆力矩进而改变运动特性,使车辆的实际运动状态更加接近驾驶员预期的运动状态,保持车辆处于稳定状态。
在横摆力矩的决策及控制目标研究方面,有2种不同的研究方法:一种是以理想线性二自由度车辆模型的输出运动状态参量作为稳定性控制目标,设计稳定性控制策略，从而对车辆进行操纵稳定性控制;另一种是基于车辆的非线性特征,对非线性车辆模型输出状态参量所构造的相平面进行研究[1-2]。
基于相平面采用非线性分析方法对车辆模型进行控制,不少研究学者对此进行了研究。
文献[3]建立了横摆角速度-侧向加速度相平面,并根据奇点和临界相轨迹对相平面的稳定性区域进行了划分;文献[4]通过相平面法对车辆转向行驶时的稳定特性进行了分析研究,最后设计了主动转向控制器,对车辆的转向不稳定进行了补偿控制;文献[5]提出了简化的相平面线性稳定域模型;文献[6]将相平面稳定性区域边界设计成2条直线形式,并分析了车速、路面附着系数、方向盘转角对稳定域边界的影响,建立了稳定域边界参数的计算模型;文献[7]提出了五特征值菱形稳定域划分方法,根据相平面图的变化规律采用随平衡点移动的菱形区域作为稳定区域,并分析了车速、路面附着系数、方向盘转角对稳定域5个特征值的影响,最后建立了车辆稳定性判定方法作为稳定性控制介入的依据;文献[8]确定车辆的相平面非稳定性区域,并在该区域内设计了基于PID控制方式的直接横摆力矩控制策略。
