汽車線控四輪轉(zhuǎn)向分層控制方法研究.pdf

1、隨著交通道路系統(tǒng)的日益完善，人們生活水平的日益提高，汽車已成為人們生活中不可或缺的重要代步工具。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車控制中的關(guān)鍵組成部分，對(duì)車輛能否安全、穩(wěn)定地行駛有著至關(guān)重要的作用。因此，對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究有著重大的科研與實(shí)用價(jià)值。線控轉(zhuǎn)向取消了轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接，取而代之的是電子信號(hào)的傳輸，這從根本上解決了傳統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向高低速轉(zhuǎn)向特性差異較大的問題;四輪轉(zhuǎn)向通過前后輪協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)向，也能夠顯著改善前輪轉(zhuǎn)向特性。所以，本文選擇線控四輪轉(zhuǎn)

2、向作為研究對(duì)象，對(duì)其控制方法進(jìn)行研究具有重要的實(shí)際意義。
　　 本文首先介紹了線控四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理以及對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本控制要求，在此基礎(chǔ)上，給出了本文的線控四輪轉(zhuǎn)向分層控制方法（上層轉(zhuǎn)角控制和下層轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊控制）。然后利用車輛動(dòng)力學(xué)知識(shí)，建立了轉(zhuǎn)向盤模塊、轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊和二自由度整車數(shù)學(xué)模型。
　　 最后，根據(jù)上層控制和下層控制的不同特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了不同的控制方式。對(duì)于上層控制，本文采用能夠同時(shí)考慮車速與

3、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角雙重因素，基于模糊控制的理想傳動(dòng)比控制方式來對(duì)前輪轉(zhuǎn)角進(jìn)行控制，采用基于前輪轉(zhuǎn)角前饋與橫擺角速度反饋的綜合控制方式來對(duì)后輪轉(zhuǎn)角進(jìn)行控制。對(duì)于下層控制，本文采用基于分?jǐn)?shù)階微積分的分?jǐn)?shù)階pIλDμ控制器來對(duì)汽車的轉(zhuǎn)向模塊進(jìn)行控制。本文利用Matlab中的Simulink仿真工具，對(duì)所設(shè)計(jì)的控制方法驗(yàn)證，仿真結(jié)果表明本文所設(shè)計(jì)的控制方式是合理的、有效的。
　　 本文研究有諸多亮點(diǎn):本文將分層控制的思想用于線控四輪轉(zhuǎn)向控制中，