线控转向汽车路径跟踪控制策略研究

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智能汽车紧急避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略研究

智能汽车紧急避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略研究一、综述随着科技的不断发展，智能汽车已经成为了现代交通领域的一个重要研究方向。

智能汽车通过将各种传感器、控制器和通信技术与车辆相结合，实现了对车辆的实时监控、故障诊断、自动驾驶等功能。

在智能汽车的发展过程中，紧急避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略的研究显得尤为重要。

本文将对智能汽车紧急避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略的现状进行综述，分析现有技术的优缺点，并提出一种新的解决方案，以期为智能汽车的发展提供理论支持和技术指导。

尽管目前已经取得了一定的研究成果，但智能汽车紧急避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略仍然面临着一些挑战。

首先由于智能汽车涉及到多种复杂的运动模式和环境因素，因此在实际应用中很难实现对所有情况的有效处理。

其次由于智能汽车的控制系统具有很高的实时性要求，因此在计算复杂度和响应速度方面存在一定的限制。

此外由于智能汽车的安全性和可靠性对于整个交通系统具有重要意义，因此在研究过程中需要充分考虑安全性和可靠性的问题。

智能汽车紧急避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略的研究对于提高智能汽车的安全性和可靠性具有重要意义。

本文将对这一领域的研究现状进行综述，分析现有技术的优缺点，并提出一种新的解决方案，以期为智能汽车的发展提供理论支持和技术指导。

1.1 研究背景和意义随着科技的飞速发展，智能汽车已经成为了未来交通出行的重要趋势。

然而智能汽车在行驶过程中可能会遇到各种突发情况，如紧急避险、碰撞等，这些情况对车辆和乘客的安全具有极大的威胁。

因此研究智能汽车在紧急情况下的避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略显得尤为重要。

首先研究智能汽车紧急避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略有助于提高道路交通安全。

通过对智能汽车在紧急情况下的避撞轨迹规划和路径跟踪控制策略的研究，可以有效地降低交通事故的发生概率，减少因交通事故造成的人员伤亡和财产损失。

其次研究智能汽车紧急避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略有助于提高道路通行效率。

基于线控转向的汽车转向系统技术研究

基于线控转向的汽车转向系统技术研究【摘要】本文围绕汽车线控转向系统中的关键技术、汽车线控转向系统的构成、汽车线控转向系统的工作原理三大方面展开讨论，对基于线控转向的汽车转向系统技术进行了简单的阐述。

【关键词】汽车；线控技术；转向技术；电子信息化航空是线控技术的最初应用领域，随着该技术的不断成熟，国外大部分汽车制造厂商也开始在线控技术方面有所研究。

汽车中所运用的线控技术，是指用电机系统来替代纯机械或液压、气动系统的零部件。

线控技术在汽车中的应用，加速了车辆电子化的发展。

随着汽车电子化的发展，汽车中传统的零部件都将逐渐被电子零件取代。

未来几年，我国对于线控系统的研究焦点将集中在传动系统、转向系统、制动系统等方面，笔者就线控转向系统的发展和应用进行了一系列阐述。

线控转向技术是汽车转向系统发展过程中的最新技术。

其工作原理主要是通过控制信号来对汽车方向盘与转向轮进行连接，这种电子化连接方式成功突破了以往齿轮啮合的机械连接方式，且转向系统的传动比可以通过软件来进行设置。

一、汽车线控转向系统中的关键技术1、方向盘力感模拟技术在传统的汽车转向系统中，驾驶员必须通过克服回正力矩及摩擦力矩来实现转向这一动作。

其中，回正力矩所对应的的是前轮侧向力，它可以使驾驶员手上发出的力与汽车的运动情况相关联，增强驾驶员的路面感应。

因此，驾驶员可以通过方向盘所带来的路面感应信息来判断汽车目前的运动状态。

在线控转向系统方向盘的力度感应设计过程中可以忽略系统的干摩擦力，通常采用基于经验的汽车转向系统回正力矩计算模型，通过驾驶员的人为判断来确定经验模型中的数据。

由于这种方式简单便捷，可操作性强，因此广泛被线控转向系统所采用。

现代汽车技术发展的主要象征是越来越多的汽车零部件采用电控技术。

汽车电控技术的实现主要依靠传感器对于信息的收集和反馈。

因此传感器的质量和科技程度将会直接影响整个汽车电控系统的在性能及功能方面的发展情况。

2、容错技术随着我国法律制度的不断健全，线控转向系统所需满足的要求也随之增加。

汽车线控转向系统的现状及关键技术研究

［３］师汉民，吴雅．机械振动系统［Ｍ］．武汉：华中理工大学出版
社．１９９２．
［４］杨为．结构静、动态特性的若干关键问题研究［Ｄ］．杭州：
浙江大学．２００３．
特点，得到该同步升降平台的谐响应曲线图，确定了
置。转向器与转向柱间无机械连接，可以很好地改善车辆的操纵稳定性，提高汽车碰撞安全性和整车主动安全性。研究了汽车线控转向系统在国内外的发展，介绍了线控转向的基本结构与工作原理及关键技术，展望了线控转向技术的发展前景。关键词：汽车线控转向系统现状关键技术
本文对双曲柄连杆同步升降平台的结构作了简要介绍。并对谐响应分析的理论基础作了简单概述．利用ＡＮＳＹＳ软件对升降平台的有限元模型进行了谐
响应分析．重点研究了频率范围为０－２００Ｈｚ时的振动
全性。
线控转向的硬件在环试验、主动转向控制策略以提高
操纵性和安全性。ＳＫＦ的汽车分部推出了一款称为
Ｎｏｖａｎｔａ的新型线控汽车，已经批量生产。
１．２线控转向系统在国内的发展现状

汽车线控转向系统稳定性控制研究

汽车线控转向系统稳定性控制研究摘要：线控转向系统作为未来汽车发展的新技术之一，其稳定性将直接影响到汽车行驶安全程度和驾驶品质。

因此，研究线控转向系统的工作稳定性对其工程化应用和推广具有重要现实意义。

本文针对汽车线控转向系统稳定性控制开展研究。

关键词：线控转向系统；工作原理；关键技术中图分类号：U463 文献标识码：A引言由于线控转向系统的工作稳定性直接影响着汽车驾驶的安全和舒适性，为了保证线控转向系统的稳定性能够满足驾驶要求，提出了采用波变量方法对线控转向系统进行稳定性控制。

1、线控转向系统的优势1.1改善了操纵稳定性有效实施方向系统与方向盘之间的同步，提高了驾驶员对汽车控制的敏感性，有效改善了现有汽车转向过程中的方向力和时间之间的矛盾，并大大改善了现有方向角取决于汽车行驶状态的许多缺点。

1.2提高了舒适性取消传统机械连接的汽车转向系统，在运行过程中由于地面不均匀性和旋转轮不平衡等原因导致的抖动传递到方向盘，有效提高驾驶员的舒适度，取消方向柱，从而使驾驶员的腿部活动空间更加自由。

1.3改善了路感由于方向盘与方向盘之间没有机械连接，因此驾驶员的道路感受主要通过控制器控制方向盘上的道路检测电动机模拟来形成。

在这种情况下，驾驶员可以更加真实地感受到车辆中路面的感觉。

1.4节能环保使用电动机运行电动机，取消现有机器和液压装置，这种防御措施有效防止液压油溢出和废弃油管造成的环境污染。

此外，汽车转向系统只能在转换时运行，因此可以有效提高传输效率，并使燃油更经济、更环保。

2、线控转向系统的基本结构与工作原理2.1线控转向系统的基本结构所谓汽车转向系统实际上是一个全新的转向系统。

主要利用方向盘、主控制器、3个车轮方向盘模块和重要的辅助系统(如自动故障保护系统和电源)进行配置。

如图1所示。

(1)汽车转向轮的装配主要由一系列零件结构组成，例如.方向盘、方向盘转盘、方向盘转盘马达和火炬传感器。

其工作模式主要是方向盘总成将驾驶人的转向意图转变为数字信号，将其传递给主控制器，然后有一个控制前轮方向行为的命令。

浅谈线控转向系统前轮主动转向控制策略

浅谈线控转向系统前轮主动转向控制策略摘要：汽车线控转向控制技术去除了汽车中转向车轮与方向盘之间的机械连接，这一技术的推行，有效提升了汽车整体性能，确保车辆操控的稳定性和安全性，有效减轻驾驶员的驾驶负担，是目前汽车领域研究的热点。

关键词：线控技术；汽车前轮主动转向；控制策略1汽车线控转向系统的基本组成1.1.汽车线控转向系统的基本组成汽车线控转向有多种实现方式，例如：前、后轮的线控转向以及四轮的线控转向。

其中前轮的线控转向又被分成多种，比如，汽车运用轮毂对电机形成的牵引力会使绕主销的转向力矩得以产生，实现汽车的转向；或是利用两个相对独立的电机对汽车左右两个轮胎进行驱动，完成阿克曼转角。

当前比较常用的线控转向系统，采用的是转向电机对齿轮齿条转向器驱动的方式，具体结构如图1所示。

关于汽车线控转向系统，主要由控制器、前轮子系统以及转向盘子系统等几个部分组成。

针对控制器，其包含如下算法：转向盘前车轮的转角算法以及正力矩的算法，分别对前轮子系统的协调处理及转向盘子系统加以控制；针对前轮子系统，其包含转向电机等系统，具有如下作用：追踪参考前轮的转角，给转向盘子系统反馈相关信息内容，如汽车行驶状况以及车胎受到外界作用力的实际情况。

图1汽车线控转向系统基本结构2前轮主动转向控制策略2.1前轮转角控制策略分析线控转向系统可以根据车速的变化获得此时的理想传动比，进而获得理想的前轮转角，该方法可以称为基于理想传动比的前馈控制。

这种方法应用在汽车处于稳态工况下具有较好的控制效果。

但在实际的驾驶过程中，汽车也会遇到非稳定工况，所以单单依靠基于理想传动比的前馈控制策略并不能满足汽车运行的多种工况，在此引入基于状态跟踪的反馈控制算法。

2.2前轮主动转向控制策略设计2.2.1理想传动比下的前馈控制算法目前在较多的研究过程中是依据横摆角速度增益不变的前提下获得理想的传动比。

在低速工况下采用该方法较为合理。

然而当汽车高速行驶且失去稳定时很容易发生侧滑和甩尾。

四轮独立转向汽车路径跟踪研究内容

四轮独立转向汽车路径跟踪研究内容下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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线控转向研发方案

线控转向研发方案随着汽车发展的趋势，线控转向系统在汽车行业中的应用越来越广泛。

线控转向系统是指通过电子信号传递，将驾驶员的转向操作转化为转向动作，从而实现汽车的转向控制。

本文将针对线控转向系统进行研发方案的探讨。

首先，我们需要对线控转向系统的工作原理进行深入了解。

线控转向系统一般由转向传感器、转向控制模块、转向执行器等组成。

转向传感器可以感知驾驶员的转向操作，并将信号传递给转向控制模块。

转向控制模块根据接收到的信号，判断转向意图，并通过控制转向执行器的转向力矩，实现车辆的转向动作。

在研发线控转向系统的过程中，首先需要确定系统的功能需求。

根据市场需求和用户的期望，我们可以确定系统的基本功能，如转向角度精度、转向响应速度、转向力矩大小等。

同时，在功能需求的基础上，还需要考虑系统的安全性和可靠性。

例如，在转向系统出现故障时，需要有备用方案可以手动控制车辆的转向，以确保驾驶员和乘客的安全。

其次，我们需要进行线控转向系统的硬件设计。

硬件设计的主要包括传感器的选择和布置、控制模块的设计和执行器的选择。

对于转向传感器的选择，我们需要考虑其转向角度测量的精度和稳定性。

控制模块的设计需要考虑其处理速度和算法复杂度，以确保系统的转向响应速度和精度。

执行器的选择需要考虑其转动力矩大小和可靠性。

最后，在硬件设计完成后，我们需要进行线控转向系统的软件开发。

软件开发的主要包括转向控制算法的设计和实现，以及系统的故障诊断和容错处理。

对于转向控制算法的设计，我们需要根据传感器的输出数据，判断转向意图并计算转向力矩的大小。

同时，系统还需要具备故障诊断和容错处理的功能，以提高系统的可靠性。

例如，在传感器出现故障时，系统应能够自动切换到备用传感器，从而保证系统的正常工作。

综上所述，线控转向系统的研发方案需要从功能需求、硬件设计和软件开发三个方面进行考虑。

通过合理的方案设计和实施，可以实现线控转向系统的高精度、高速度和高可靠性。

在未来的汽车行业中，线控转向系统将会发挥更加重要的作用。

汽车线控转向系统论文

摘要随着控制技术的高速发展，越来越多的电子控制设备被运用到汽车上。

线控转向系统就是在这样的背景下产生的，其主要特征是用控制信号取代了转向盘和转向车轮之间的机械连接。

虽然，线控转向系统至今还没有形成成熟的理论和产品，但其所显现的变传动比等优势是传统机械转向系统所无法比拟的，它是转向技术未来的研究方向，是转向系统发展的最高形式。

到目前为止，几乎世界上的各大汽车厂商和研究机构都投入了一定人力和物力对线控转向系统进行研究。

本文在借鉴国内外研究成果的基础上，围绕基于理想传动比的线控转向系统的控制算法，做了以下工作：介绍了线控转向技术的国内外研究现状和发展前景，对线控转向系统的系统结构、性能特点及关键技术作了简单阐述。

在此基础上，进一步介绍了线控转向系统的结构原理，包括转向盘总成、转向执行机构、主控制器、自动防故障系统电源等。

建立了线控转向汽车的动力学模型和ADAMS整车模型。

线控转向汽车动力学模型：在线控转向系统受力分析的基础上，建立了转向盘总成动力学模型和转向执行机构动力学模型。

其次介绍了dugoff轮胎模型，推导了轮胎回正力矩的数学表达式并建模。

最后建立了一个中等复杂的四自由度(车辆的纵向、横向、横摆以及侧倾自由度)汽车整车动力学模型。

ADAMS整车模型：用ADAMS 软件建立了用于实验仿真的整车模型，建模过程中，对不影响汽车转向系统性能的结构作了简化。

在ADAMS整车模型的基础上，引入驾驶员模型和道路信息进行仿真试验，验证了模型的可行性。

线控转向系统PID控制算法。

为了进一步改善汽车的转向特性，结合线控转向系统的特点，提出了线控转向系统PID控制算法，并进行了仿真试验分析。

分析结果表明该算法对线控转向系统具有较好的效果，能增强汽车的操作稳定性与安全性。

目录摘要 (I)目录 (II)1 设计总则 (1)1.1 课题的来源 (1)1.2 设计背景 (1)1.2.1 课题的提出 (1)1.2.2 线控转向技术的发展现状 (2)1.3 本文研究的内容 (5)2 线控转向系统的基本结构原理与工作原理 (6)2.1 线控转向的基本结构 (6)2.2 线控转向的原理 (6)2.2.1 方向盘总成 (8)2.2.2 转向执行机构 (8)2.2.3 主控制器 (9)2.2.4 自动防故障系统 (10)2.3 线控转向系统的关键技术 (12)2.3.1 汽车线控转向系统中具有以下几个可靠的技术 (12)3 线控转向系统车辆模型 (14)3.1 转向盘总成模型 (14)3.2 轮胎模型 (15)3.2.1 dugoff轮胎模型 (15)3.3 整车动力学模型 (16)4 ADAMS整车模型 (20)4.1 ADAMS软件简介 (20)4.2 ADAMS模型的建立 (21)4.2.1 双横臂式前悬架多体系统动力学模型 (21)4.2.2 后钢板弹簧多体动力学模型 (22)4.2.3 减振器模型 (23)4.2.4 轮胎与路面模型 (23)4.3 ADAMS模型分析验证 (23)5 线控转向系统的三个研究热点 (26)5.1 主动转向 (26)5.1.1 转向灵活性功能 (26)5.1.2横摆角速度控制和横摆力矩补偿 (26)5.1.3 稳定性功能的扩展-底盘集成控制技术 (27)5.2 变传动比策略 (28)5.3 汽车线控转向系统出现的问题及解决方法 (29)5.4 展望 (30)致谢 (32)参考文献 (33)1 设计总则1.1 课题的来源本课题《汽车线控转向系统的研究》来源于湖北汽车工业学院汽车工程系汽车研究室。

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摘要：针对线控转向传动比可变的特点，提出一种混合智能变传ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ比技术的线控转向路径跟踪控制策略，解决了传统模型算法中传动比固定或变化范围较小，导致车辆转向性能下降的问题。首先利用模糊神经网络、直线拟合、模糊软切换三种技术
设计出线控转向系统的兼顾转向性能和转向稳定性的智能总传动比，然后利用该传动比设计线控转向控制系统，并将控制策略进行联合仿真。研究表明：在低速以及中高速情况下，无论是简单路径还是复杂路径，混合智能变传动比的线控转向汽
ＬｉｕｚｈｏｕＧｕａｎｇｘｉ５４５００６，Ｃｈｉｎａ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｅｐａｔｈｆｏｌｌｏｗｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｓｔｅｅｒ — — ｂｙ — — ｗｉｒｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｈｙｂｉｒｄ— ＿ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｖａｉｒａｂｌｅｓｔｅｅｒｉｎｇｒａｔｉｏｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｉｒｔｈｍｗａｓｐｒｅｓｅｎｔ．Ｔｈｅｈｙｂｉｄｒ－ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｖａｒｉａｂｌｅｓｔｅｅｉｒｎｇｒａｔｉｏｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｔｉｆｒｓｔｕｓｉｎｇｔｈｅｆｕｚｚｙｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ，ｔｈｅｌｉｎｅａｒｉｆｔｔｉｎｇａｎｄｔｈｅｆｕｚｚｙｓｏｆｔ — ｓｗｉｔｃｈ．Ｔｈｅｈｙｂｉｒｄ－ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｖａｉａｒｂｌｅｓｔｅｅｒｉｎｇｒａｔｉｏｗａｓｕｔｉｌｉｚｅｄｔｏｄｅｓｉｇｎｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆｓｔｅｅｒ－ｂｙ — －ｗｉｒｅａｎｄｔｈｅｃｏ－ｓｉｍｕｌａｔｉｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ
ＬｉｕｚｈｏｕＧｕａｎｇｘｉ５４５６１６，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｍａｒｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕａｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｈｙｂｒｉｄ — ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｖａｉａｒｂｌｅｓｔｅｅｒｉｎｇｒａｔｉｏｈａｓｇｏｏｇｐａｔｈｔｒａｃｋｉｎｇａｂｉｌｉｔｙ．
第３０卷第１１期
文章编号：１００６－９３４８（２０１３）１１ — ０１６４ — ０５
计
算
机
仿
真
２０１３年１１月
线控转向汽车路径跟踪控制策略研究
姚江云，齐保谦，孔峰
（１．广西工学院鹿山学院，广西柳州５４５６１６；２．广西工学院电子信息与控制工程系，广西柳州５４５００６）
ｓｈｏｗｔｈａｔ，ｉｎｔｈｅｌｏｗａｎｄｍｉｄｄｌｅｈｉｇｈｓｐｅｅｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｗｈｅｔｈｅｒｓｉｍｐｌｅｏｒｃｏｍｐｌｅｘｐａｔｈ，ｔｈｅｓｔｅｅｒ —ｂｙｗｉｒｖｅｈｉｃｌｅ
车都有较强的路径跟踪能力，验证了控制策略的有效性。
关键词：线控转向；传动比；路径跟踪；联合仿真
中图分类号：ＴＰ２３７＋．４；Ｕ４６３．４文献标识码：Ｂ
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣｏｎｔｒｏｌＡｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆＰａｔｈＦｏｌｌｏｗｉｎｇｆｏｒＳｔｅｅｒ－Ｂｙ－ＷｉｒｅＶｅｈｉｃｌｅ
ＹＡＯＪｉａｎｇ－ｙｕｎ，ＱＩＢａｏ — ｑｉａｎ，ＫＯＮＧＦｅｎｇ
（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＧｕａｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｕｓｈａｎｃｏｌｌｅｇｅ，