汽车主动转向与主动横摆力矩协调控制策略研究
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)
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
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。
基于线控转向的主动转向控制策略解析
基于线控转向的主动转向控制策略解析发布时间：2023-01-29T05:53:55.986Z 来源：《科技新时代》2022年9月16期作者：朱联邦[导读] 随着相关技术的发展，朱联邦安徽江淮汽车集团股份有限公司安徽合肥 230601摘要：随着相关技术的发展，促进了电子技术、汽车控制技术、人工智能等技术发展，智能汽车已经是未来汽车发展的重要趋势，线控转向技术的出现，非常符合当下汽车发展需求，运用线控转向改变了机械转向结构，而且灵活性更强，同时还有效地改善和提高了汽车转向的特性。
因此加强对线控技术研究，符合汽车行业的未来发展。
关键词：线控转向；主动转向；控制策略转向系统是汽车底盘当中不可缺少的部分﹐主要的作用就是在静止和行驶状态下，根据驾驶员驾驶意图行驶。
从汽车诞生开始转向系统也在不断地更新，而线控转向技术的出现，有效地改善了汽车转向特征。
随着科技的不断发展，无人驾驶、自动驾驶、智能汽车等先进技术的出现，促进了汽车技术发展，尤其是线控技术不断成熟的情况下，使这些先进的汽车安全性更高，稳定性更强。
线控转向作为全新的转向系统，不仅拥有机械转向功能，还具备了一些其他特征。
所以探索线控转向技术探索，可以很大程度推动汽车行业发展。
1线控转向系统基本情况分析1.1系统构成完整的线控转向系统，主要有以下三个部分构成。
第一，是ECU控制器。
ECU是重要的控制单元，也是线控转向系统的核心，主要功能就是接收、处理、输出各种相关控制信号。
当ECU接收到输入转向意图信号时，车辆就会立刻响应和反馈这个信号，然后根据预先设置的策略输出控制指令，从而控制转向系统机，不仅保证了输出转角，同时也完成了驾驶意图，通过这些信息可以确保驾驶者能够感知汽车运行状态，还有路面的相关信息。
第二，是方向盘模块。
驾驶员输入转向意图时，通过传感器将意图转换为物理信号，然后转换成数字信号，并传递到ECU控制单元。
当电机接收到ECU信号指令以后，就会做出相应动作，保证驾驶者可以感知运行状态。
联合主动转向和横摆力矩控制的汽车操纵稳定性研究
i
联合主动转向和横摆力矩控制的汽车操纵稳定性研究
ABSTRACT
An advanced control strategy is proposed to improve vehicle handling and stability by integrating Active Steering with Yaw Moment control. On the base of nonlinear tire model and one point preview-follower optimal curvature driver model, the vehicle dynamic model is established using the Newton's second law. Within the linear range of tire characteristics, the response of yaw-rate is improved by Active Front Steering (AFS) controller designed by the Sliding Mode theory. Based on the Optimal Control theory, the Direct Yaw Moment (DYC) controller is designed. The controller makes the vehicle follow the desired vehicle dynamic model designed by side-slip angle regulating feed forward and the state feedback of both yaw rate and side-slip angle. The integration of AFS and DYC is considered to improve the linear open–loop vehicle handling and stability. Within the nonlinear range of the characteristics, a reference stable region is designed in the phase plane for vehicle sideslip β and its velocity β and the stable boundary is determined with the two lines proximately. The yaw moment demand is calculated by the PI control theory. The controlling variable is the distance between the vehicle’s state to the stable boundary in the β - β phase plane. The Variable Torque Distribution (VTD) controller is designed by the driving torque difference between left and right sides of the same axle which is translated from the yaw moment demand. The integrated controller—AFS+VTD controller is designed and the stimulating research on the nonlinear open-loop vehicle handling and stability on the different adhesive coefficients with the AFS+VTD controller is done, as well as the path tracking ability of the nonlinear close-loop vehicle with the double lane change input. The computer stimulating result shows that the vehicle handling and stability are largely improved by the integrated controller of Active Steering with Yaw Moment control. Key Words: Active Steering ， Sliding Mode Theory ， Variable Torque Distribution，Phrase Plane，Handling and Stability
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
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。
重型车辆主动转向智能控制策略仿真及硬件在环实验研究
摘要随着重型车辆在道路上事故发生率的不断升高，提高重型车辆的行驶稳定性和安全性成为当前人们广泛关注的问题。
主动前轮转向系统（Active Front Steering System，简称AFS系统）能够根据驾驶员输入的车轮转角，经过算法计算得出一个修正转角施加给转向轮，以此优化车辆的转向过程，保证车辆行驶轨迹和稳定性，是当今汽车智能化领域的研究热点。
滑模控制、模型预测控制等智能控制算法，由于适用于非线性系统，对参数的变化表现出了很强的适应性，得到了越来越多的关注。
因此，对重型车辆主动转向智能控制策略的研究具有重要的理论和实际意义。
本文首先基于某三轴商用车在TruckSim中建立整车动力学模型以及B级路面双移线工况，利用实车实验数据验证了所建模型的准确性。
然后设计了车辆转向系统的变传动比曲线，提出了改进指数趋近率的滑模变结构控制策略，建立了基于滑模变结构控制的主动转向控制系统，对多种车速和路面下的控制效果进行了仿真分析。
另外，提出了线性时变模型预测控制策略，建立了基于模型预测的车辆主动转向控制系统，通过TruckSim与Simulink联合仿真分析了主动转向系统在多种车速和路面下的控制效果。
最后，利用三轴汽车底盘电控综合测试平台，对建立的滑模变结构主动转向控制系统进行硬件在环实验，并对影响主动转向控制效果的车速和路面附着系数进行了敏感性分析。
研究表明，（1）本文所设计的主动转向智能控制策略能够有效改善重型车辆在转向时的稳定性和安全性，车辆的侧向加速度、质心侧偏角、簧上质量侧倾角和横摆角速度的峰值都得到明显下降，滑模变结构控制下可达10%至20%左右；线性时变模型预测控制下可达25%至40%左右。
（2）通过硬件在环实验验证了滑模变结构主动转向系统的有效性，并且控制策略对车速和路面附着系数两个敏感因素的适应性较好。
因此，基于重型商用车搭建的主动转向控制器能够保证车辆转向时的稳定性且具有良好的工况适应性。
汽车主动前轮转向与直接横摆力矩协调控制
汽车主动前轮转向与直接横摆力矩协调控制桑楠;刘润乔;赵万忠【期刊名称】《南京理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(042)006【摘要】为充分利用路面的纵横向附着力,改善车辆的操纵稳定性,提出基于自抗扰解耦技术的主动前轮转向(AFS)与直接横摆力矩(DYC)集成控制方法.基于仿真实验确定发生侧滑时的车辆前轮转向临界角,并用来划分AFS与DYC各自的工作区域.对AFS与DYC的控制进行加权,使AFS控制的退出与DYC控制的介入渐变进行.基于线性二自由度车辆模型设计了AFS与DYC的自抗扰(ADR)集成控制器.在CarSim中建立车辆模型,由Simulink的控制模型进行控制,进行了高低附着路面的双移线实验.AFS与DYC集成控制相对于AFS、DYC分别单独作用,在高附着路面,其横摆角速度最大值分别下降20％和11.8％,质心侧偏角最大值分别下降28.1％和17.9％,侧向加速度最大值分别下降26.1％和20.7％;在低附着路面,其横摆角速度最大值分别下降14.5％和13.3％,质心侧偏角最大值分别下降6.7％和1.4％,侧向加速度最大值分别下降9.7％和3.5％.实验结果表明,该文协调控制策略及集成控制方法能够提高车辆在高低附着路面行驶的稳定性.【总页数】7页(P655-661)【作者】桑楠;刘润乔;赵万忠【作者单位】常州工学院机械与车辆工程学院,江苏常州213032;南京航空航天大学能源与动力学院,江苏南京210016;南京航空航天大学能源与动力学院,江苏南京210016【正文语种】中文【中图分类】U461.1;U461.6【相关文献】1.主动前轮转向与直接横摆力矩H2/H∞集成控制 [J], 胡爱军;王朝晖2.汽车主动转向与直接横摆力矩协调控制 [J], 赵林峰;高晓程;谢有浩;从光好3.四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.主动前轮转向与直接横摆力矩集成控制算法 [J], 李刚;宗长富;姜立勇;梁赫奇;洪伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于门限自调整的车辆主动横摆力矩PD控制策略研究
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。