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大客车侧翻稳定性分析及防侧翻鲁棒控制
王超;金智林;张甲乐
【期刊名称】《重庆理工大学学报》
【年(卷),期】2017(031)010
【摘要】为在大客车不发生侧翻前提下改善客车的操纵稳定性,进行了大客车侧翻稳定性建模分析及主动防侧翻控制研究。
考虑乘客变化造成的簧载质量和重心位置变化,以及非簧载质量对大客车侧翻性能的影响,建立线性四自由度大客车侧翻模型。
根据汽车侧翻运动规律提出客观评价大客车侧翻稳定性的侧翻因子。
在保证大客车不侧翻的约束下,选取防侧翻控制系统鲁棒性及侧倾过程乘客舒适性为博弈双方,设
计基于博弈优化的主动防侧翻鲁棒控制策略。
通过典型工况侧翻实例分析大客车侧翻稳定性和侧倾时操纵稳定性,以及当前轮转角干扰和乘客数量变化引起参数扰动
时的主动防侧翻控制系统的鲁棒性。
为降低实车验证的危险性,应用Trucksim软
件进行仿真实验,结果表明：该主动防侧翻控制系统可防止大客车侧翻并改善客车
操纵稳定性。
【总页数】8页(P12-19)
【作者】王超;金智林;张甲乐
【作者单位】南京航空航天大学能源与动力学院,南京2116
【正文语种】中文
【中图分类】U461
【相关文献】
1.大客车侧翻稳定性分析及防侧翻鲁棒控制
2.基于临界值权重的大客车防侧翻及路径恢复控制研究
3.重型车侧翻特性理论分析及防侧翻支架设计
4.重型车侧翻角度分析及防侧翻支腿液压系统设计
5.大客车防侧翻预警及控制分析
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线控转向汽车防侧翻稳定性控制
王阳阳;付涛;邓纤离;管乐
【期刊名称】《计算机辅助工程》
【年(卷),期】2015(24)5
【摘要】通过线控转向(Steer-by-Wire,SBW)系统控制汽车方向盘转角提高某汽车在极限行驶中抗侧翻能力.建立SBW整车模型,基于紧急避让、紧急掉头和蛇行运动等3种危险操纵稳定性工况分析,得出该车易侧翻的结论.提出基于横向载荷转移率(Lateral Load Transfer Ratio,LTR)的车辆动态防侧翻控制算法,通过SIMULINK与CarSim的联合仿真平台,建立转向优化控制模型.仿真结果表明在典型工况下该车防侧翻性能得到明显改善.
【总页数】5页(P28-32)
【作者】王阳阳;付涛;邓纤离;管乐
【作者单位】同济大学新能源汽车工程中心,上海201804;同济大学汽车学院,上海201804;浙江吉利汽车研究院,杭州317000;同济大学汽车学院,上海201804;同济大学汽车学院,上海201804
【正文语种】中文
【中图分类】U463.4
【相关文献】
1.基于主动转向技术的汽车防侧翻控制的研究 [J], 徐延海
2.汽车罐车纵板式防侧翻罐体转向时油液晃动仿真分析 [J], 马齐江;程江峰;许文超;
王开松
3.基于电动助力转向的汽车防侧翻预警系统研究 [J], 李志明
4.汽车线控转向系统稳定性控制研究 [J], 刘忠强;李德贵;申慧君
5.汽车线控转向系统稳定性控制研究 [J], 刘忠强; 李德贵; 申慧君
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基于动态稳定性的汽车侧翻预警刘丁确（河北省机械科学研究设计院，河北 石家庄 050051）摘 要：文章根据车轮侧倾外倾、变形转向影响轮胎侧偏特性等情况，建立了线性3自由度汽车侧翻动力学模型，并针对驾驶员的侧翻反映模型提出基于动态稳定性汽车侧翻预警的算法，旨在为提高汽车侧翻预警精确度提供参考，从而保障汽车防侧翻的安全性能。
关键词：动态稳定性；汽车；侧翻预警中图分类号：U461 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2019）18-0149-01——————————————作者简介： 刘丁确（1987—），男，河北石家庄人，本科，工程师，研究方向：机械，汽车智能检测。
1 汽车侧翻动力学模型汽车侧翻动力学模型如图1所示。
为了让汽车侧翻预警更具备实时性和有效性，文章建立了线性3自由度汽车侧翻动力学模型。
这个模型不包含俯仰方向或者汽车纵向的动力学模型，把汽车左边及右边的车轮动力学设为关于x 轴对称，将车速u 设为常数。
在不计算非簧载质量、悬架和轮胎的非线性因素，前后轴不同特性影响汽车侧翻特性的情况下，假设侧倾角、横向速度和横摆角度相对车速都不大，可以进行线性化处理[2]。
将侧翻动态稳定因子R d 作为汽车侧翻动态稳定性的评价指标，其结果可以通过将传感器实测数据输入汽车侧翻动力学模型计算中得到，取值范围为（0，1），如果要汽车侧翻动平衡稳定条件和抗干扰稳定条件同时具备，那么Rd 必须在取值范围内。
3 汽车侧翻预警的时间和算法汽车侧翻预警的时间：在结合科学合理的汽车侧翻模型以及准确的汽车动态侧翻评价指标的基础上，可以较为及时地获取侧翻预警的精确时间。
汽车侧翻预警的时间可以预测到汽车侧翻的危险，并且可以把目前汽车侧翻的危急信号转换为时间参数的形式，然后及时为驾驶员或防侧翻主动控制系统提供信息。
汽车侧翻预警的算法：以控制器的性能为基础，将侧翻预警算法的计算步长设为T s ，同时将预警时间的上限设为T up 。
《基于CarSim和Simulink的四轮转向汽车控制策略及其稳定性的研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，四轮转向技术已成为现代汽车研发的热点之一。
这种技术不仅可以提高汽车的操控性能，还能增强其稳定性和安全性。
然而，要充分发挥四轮转向技术的优势，必须配合先进的控制策略。
本文将基于CarSim和Simulink软件平台，对四轮转向汽车的控制策略及其稳定性进行研究。
二、四轮转向汽车控制策略概述四轮转向汽车的控制策略主要包括两个部分：一是四轮转向系统的结构设计与优化；二是控制算法的设计与实现。
在CarSim 和Simulink的仿真环境下，我们可以对这两部分进行深入研究。
1. 四轮转向系统的结构设计与优化四轮转向系统通过电子控制系统，实现对汽车四个车轮的独立控制。
这种设计可以提高汽车的操控性和稳定性。
在CarSim中，我们可以对四轮转向系统的结构进行模拟和优化，找出最优的结构参数，以达到最佳的操控性能和稳定性。
2. 控制算法的设计与实现控制算法是四轮转向汽车的核心部分。
在Simulink中，我们可以设计各种控制算法，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等，并通过仿真实验找出最优的控制策略。
这些控制策略可以根据汽车的行驶状态，实时调整四个车轮的转向角度，以达到最佳的操控性能和稳定性。
三、基于CarSim和Simulink的仿真研究在CarSim和Simulink的联合仿真环境下，我们可以对四轮转向汽车的控制系统进行深入研究。
首先，在CarSim中建立四轮转向汽车的模型，并设置各种行驶工况。
然后，将CarSim中的模型导入到Simulink中，设计控制算法，并进行仿真实验。
通过不断调整控制参数和控制策略，找出最优的控制方案。
四、四轮转向汽车的稳定性研究四轮转向汽车的稳定性是其重要的性能指标。
在CarSim和Simulink的仿真环境下，我们可以对四轮转向汽车的稳定性进行深入研究。
首先，通过仿真实验找出影响汽车稳定性的因素，如路面状况、车速、载荷等。
微型客车防侧翻底盘集成控制策略
李胜琴;杜鹏;冯新园
【期刊名称】《江苏大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】2022(43)2
【摘要】针对微型客车在行驶过程中出现的侧翻问题,建立微型客车整车参数化模型和车辆参考模型.根据主动悬架工作原理和差动制动力学特性,分别建立主动悬架和差动制动防侧翻控制子系统,在此基础上提出防侧翻集成控制策略,以横向载荷转移率为触发条件,依据车速分别实施主动悬架控制或差动制动控制,降低车辆横摆角速度及车身侧倾角,实现防侧翻控制.利用Matlab/Si-mulink与CarSim建立集成控制系统联合仿真模型,选取鱼钩试验及角阶跃试验2种典型工况对防侧翻集成控制策略进行仿真试验验证.结果表明:防侧翻集成控制系统能够有效降低极限工况下车辆的车身侧倾角、横摆角速度等参数值,增强微型客车的侧翻稳定性,降低侧翻发生的几率.
【总页数】8页(P131-138)
【作者】李胜琴;杜鹏;冯新园
【作者单位】东北林业大学交通学院
【正文语种】中文
【中图分类】U463.33
【相关文献】
1.大客车侧翻稳定性分析及防侧翻鲁棒控制
2.基于底盘集成控制的轻型汽车防侧翻控制
3.大客车侧翻稳定性分析及防侧翻鲁棒控制
4.基于Carsim与Simulink的微型客车防侧翻控制联合仿真研究
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《基于CarSim和Simulink的四轮转向汽车控制策略及其稳定性的研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，四轮转向技术因其能够提高车辆的操控性能和稳定性而受到广泛关注。
本研究旨在探讨基于CarSim和Simulink的四轮转向汽车控制策略及其稳定性。
首先，我们将简要介绍CarSim和Simulink软件在汽车仿真中的应用，然后详细阐述四轮转向汽车控制策略的研究背景、目的及意义。
二、CarSim和Simulink在汽车仿真中的应用CarSim和Simulink是两款广泛应用于汽车仿真领域的软件。
CarSim主要用于车辆动力学仿真，可以模拟车辆在实际道路上的行驶情况。
Simulink则是一款强大的控制系统设计工具，可用于设计和分析复杂的汽车控制系统。
两者结合使用，可以实现从车辆动力学模型到控制系统策略的完整仿真过程。
三、四轮转向汽车控制策略研究四轮转向汽车控制策略是提高车辆操控性能和稳定性的关键。
本研究将重点探讨以下方面的内容：1. 模型建立：首先，我们需要建立四轮转向汽车的动力学模型。
该模型应包括车辆的动力学特性、转向系统特性以及轮胎与地面之间的相互作用等因素。
2. 控制策略设计：根据四轮转向汽车的特点，设计合适的控制策略。
包括但不限于PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
这些控制策略应根据车辆的实际情况进行优化，以实现最佳的操控性能和稳定性。
3. 仿真分析：利用CarSim和Simulink软件，对不同控制策略进行仿真分析。
通过对比各种控制策略在不同工况下的表现，评估其优劣，为实际车辆的开发提供指导。
四、四轮转向汽车稳定性研究四轮转向汽车的稳定性是评价其性能的重要指标。
本研究将重点研究以下几个方面：1. 稳定性分析：通过建立四轮转向汽车的稳定性模型，分析车辆在不同工况下的稳定性表现。
包括直线行驶、转弯、侧风等工况。
2. 影响因素分析：探讨影响四轮转向汽车稳定性的因素，如车速、路面状况、轮胎特性等。
基于线控主动转向系统的汽车稳定性控制分析摘要：汽车转向系统是汽车重要的一个电控系统，电控转向系统要高效工作，需要设计控制策略。
基于对车辆转向过程中影响车辆稳定性参数的分析，研究基于线控主动转向系统的汽车稳定性控制方式。
关键词：线控主动转向系统；汽车驾驶；稳定性控制汽车转向系统的优劣是会严重影响汽车操控性能和安全性能，随着汽车行驶速度的提高，车流的密集，汽车对操控性和安全性的要求越来越高。
如何设计汽车转向系统，提升其性能，是汽车制造厂家的一个重要研究内容。
目前，汽车转向系统已经由早期的机械转向，提升为液压助力转向，但是大部分液压助力转向仍然没有实现电控，使得汽车的转向助力放大倍率无法随着车速和路面条件的变化线性调节。
在这种非线性的转向助力系统中，仍然需要驾驶者不停的调整方向盘的操纵力来实现控制。
这种非线性转向助力系统增加了驾驶员的操纵难度，使驾驶员更容易疲劳，当遇到连续长时间驾驶或复杂驾驶道路时，更容易导致交通事故的发生。
一、汽车稳定性参数的评价指标1.车辆转向角度在车辆入弯时，当其转向角度过大，会在较高速度的影响下，导致该车辆出现侧翻等问题，显然不利于车辆运行稳定性的保持，可以说只有在入弯过程中，通过对于入弯角度的合理控制，才能够形成汽车稳定度提高的基础[1]。
另外在其转向过程中，也需要根据当前的道路规划模式和道路的本身参数，进一步分析当前的实际运行角度，以防止车辆冲出道路。
在入弯角度的确定过程，一方面车辆要完成对于自身运行速度的合理控制，另一方面需要根据当前的专业控制手段和工作模式，从中选择最佳的工作方案。
2.车辆转向速度当车辆的转向速度过快时，会在离心力作用下导致车辆侧翻，当车辆本身的重心位置或者重量无法满足车辆的稳定性要求时，则会酿成极其严重的安全事故，所以在车辆的运行过程中，需要对于其运行速度进行合理的控制和规划，基于此才可以让车辆的安全性和稳定性获得同步提升。
另外在转弯速度的分析过程也要根据车辆的转弯角度、车辆的动力性能等多项指标，确定其需要采取的最佳控制协调方案，才可以使车辆能够保持稳定的工作状态。
I 基于汽车稳定性控制系统的侧翻控制策略 摘要：随着汽车产业的迅速发展，人们对汽车各方面性能要求的不断提升，特别是针对汽车安全性的高度关注和需求，从而不断的促使着汽车产业在汽车安全行驶方面寻求技术改进和突破。为了提高汽车在行驶过程中的安全性能系数，基于汽车电子稳定性控制系统（Electronic Stability Program，ESP）的侧翻控制策略，针对汽车的主动转向控制建立了以汽车2自由度为参考模型建立了8自由度的汽车动力学模型的侧翻控制策略，主要采用改变转向轮的转向角度，从而减小汽车的侧向加速度，提高汽车的侧翻控制能力。其次，根据汽车在行驶过程中制动系统以及悬架的变化情况建立了10自由度整车侧翻动力学模型，应用车辆动力学和轮胎力耦合特性，提出车辆侧翻控制策略。通过制动矩的差动调节和半主动悬架阻尼力的适时匹配，实现对车辆侧翻的有效控制。通过对转向系统和制动系统及悬架的控制研究，大大提高汽车在行驶过程中的稳定性。
关键词：汽车稳定性，悬架控制，转向控制，车辆侧翻，制动控制。 II
Rollover control strategy based on vehicle stability control system
Abstract: With the rapid development of automobile industry, car performancerequirements of all aspects, especially in automotive safety attention and demand, and constantly push the car industry for technical improvement and breakthrough in the field of automotive safety driving. In order to improve the car driving in the process of safety coefficient, based on automobile Electronic Stability control system (Electronic Stability Program, ESP) of the lateral control strategy, in automotive active steering control is established by car 2 degrees of freedom for the reference model of 8 degrees of freedom vehicle dynamics model is established of the rollover control strategy, mainly USES the change of steering wheel steering Angle, thus reduce the lateral acceleration of the car, improve vehicle rollover control. Secondly, based on automobile brake system in the process of driving and the change of suspension set up 10 degrees of freedom vehicle lateral dynamics model, application of vehicle dynamics and tire force coupling characteristics of vehicle rollover control strategy is put forward. Through differential braking torque regulation and timely match the semi-active suspension damping force, to achieve the effective control of vehicle rollover. Through to the steering system and brake system and suspension control research, greatly improve the stability in the process of car on the road.
Key words: Control stability, suspension, steering control, vehicle, braking control. III
目 录 1 绪论.............................................................. 1 1.1 汽车电子稳定系统（ESP）的介绍 .............................. 1 1.1.1 汽车稳定系统（ESP）的组成 ............................. 1 1.1.2 汽车电子稳定系统的工作原理 ............................ 1 1.2 汽车电子稳定系统（ESP）的发展和研究现状 .................... 1 1.2.1 电子稳定系统（ESP）的发展 ............................. 1 1.2.2国外研究现状........................................... 2 1.2.3 国内研究现状 .......................................... 2 2 车辆侧翻.......................................................... 4 2.1 刚性汽车的准静态侧翻........................................ 4 2.2 带悬架汽车的准静态侧翻...................................... 6 3 车辆动力学模型.................................................... 8 3.1 主动转向技术的整车动力学模型................................ 8 3.2 制动与悬架的整车动力学模型.................................. 9 3.3 轮胎模型................................................... 11 4 侧翻控制策略..................................................... 13 4.1 转向控制策略............................................... 13 4.2 悬架控制策略............................................... 14 4.3 制动控制策略............................................... 15 5 结论............................................................. 18 1
1 绪论 1.1 汽车电子稳定系统（ESP）的介绍 汽车电子稳定系统是防抱死制动系统、驱动防滑控制系统、电子制动力分配系统、牵引力控制系统和主动车身横摆控制系统等基本功能的组合，是一种汽车新型主动安全系统。是汽车主动安全措施的重要突破，通过控制事故发生的可能性来实现安全行车，使汽车在极其恶劣的行车环境中确保行驶的稳定性和安全性。 1.1.1 汽车稳定系统（ESP）的组成 电子稳定系统在防抱死制动系统，驱动防滑控制系统，各种传感器的基础上，增加了汽车转向行驶时横摆率传感器、车身翻转角速度传感器、侧向加速度传感器、制动总泵中的液压传感器和转向盘转角传感器等。其中最重要的是车身翻转角速度传感器，这种车用传感器是航天飞机和空间飞行器上使用的旋转角速度传感器类似的产品。车身翻转角速度传感器就像一个罗盘，适时的监控汽车行驶的准确姿态，监控汽车每一个可能的翻转运动角速度。其他传感器则分别监控汽车的行驶速度和汽车的水平侧向加速度，当制动发生时则监控制动力的大小和各车轮制动力的分配情况。 该系统包括车距控制、防驾驶员困倦、限速识别、并线警告、停车入位、夜视仪、周围环境识别、综合稳定控制和制动助力9项控制功能。 1.1.2 汽车电子稳定系统的工作原理 从外部作用于汽车的所有力，包括制动力、驱动力、任何侧向力，都会引起汽车绕其质心转动。该系统根据此原理，在汽车进入不稳定行驶状态时，通过对制动系统、驱动传动系统的干涉，修正过度转向或转向不足的倾向，使汽车保持稳定行驶状态。 在汽车出现不稳定行驶趋势时，采用两种不同的控制方法，使汽车消除不稳定行驶因素，回复并保持汽车预定的行驶状态。这两种控制方法是，首先该系统通过精确的控制一个或多个车轮的制动过程（脉冲制动），根据需要分配施加在每个车轮上的制动力，迫使汽车产生一个绕其质心转动的旋转力矩，同时代替驾驶员调整汽车行驶方向。其次在必要时（比如车速太快，发动机驱动转矩过大），则系统将自动调整发动机的输出转矩，控制汽车的行驶速度。汽车电子稳定系统不仅仅是在干燥路面上提高了汽车的稳定性，还可以在路面附着性比较差的时候起作用。 1.2 汽车电子稳定系统（ESP）的发展和研究现状 1.2.1 电子稳定系统（ESP）的发展
