汽车侧向稳定性控制器的设计-任务书
基于嵌入式系统的汽车稳定型控制器的研究设计
基于嵌入式系统的汽车稳定型控制器的研究设计【摘要】汽车稳定性控制系统是在汽车上逐渐普及开来的安全控制技术，它能够根据驾驶员的意图、汽车的运动状态、周围环境等因素控制车辆的运动，从而防止危险状况的发生，提高汽车行驶的安全性以及操作的稳定性。
汽车稳定系统在汽车市场具有非常广阔的市场前景。
因此，开发具有自出产权的汽车稳定系统对于我国的汽车工业具有非常重要的意义。
【关键词】电子稳定性程序;控制;控制策略1.引言近些年来，随着汽车工业的高速的发展，汽车的生产量和社会的保有量大幅度的增多，这就造成了交通事故也逐年的上升，汽车安全问题已经成为社会不可忽视的一个问题。
根据汽车安全协会的调研报告，由于超速或者是失误的操作造成的死亡事故大概占30%，而由于侧面碰撞造成的死亡的事故大概占有60%，这些已经严重的影响到了人们的生活。
因此，对于汽车的安全的研究就显得极其的重要。
目前，在汽车工程以及相关的领域，从主动安全方面来进行考虑，如何最大限度的减少交通事故，减少人员的伤亡成为科研人员急需解决的科技的难题。
汽车电子稳定系统（ESP）继驱动防滑系统和自动防抱死系统之后出现的主动安全系统，是在汽车主动安全领域的一个重大的飞跃，对于汽车安全的研究具有极其重要的意义。
2.汽车稳定控制技术当汽车在高速的转向行驶或者在湿滑路面上转向行驶，由于受到转向或者外界的干扰，侧向的附着力容易达到极限，从而会使汽车的稳定性降低，从而产生侧滑或者是甩尾，在这种情况下容易造成交通事故。
此外，如果汽车两侧的车轮所在的路面的附着系数不相同的时候，也容易差生比较大的横摆力，从而会影响到车辆行驶的稳定性能。
ESP控制技术可以改善汽车在这些情况下的操纵稳定性，其主要是通过控制车辆的横摆角的速度，把侧偏角控制在一定的范围之内，能够自动的修正补偿系统驱动力和制动力，补偿综合系统的控制功能，从而能够控制好高速行驶汽车的横向动力，减少交通事故的发生。
控制器能够通过在四个车轮上合理的分配制动力来实现ESP的控制，制动力在整个车上会产生一个横摆力矩，通过对这个力矩的控制，能够控制车辆的横摆和偏侧，因此在各种操控的条件当中，通过控制车轮上的牵引力和制动力是最为有效的控制车辆稳定的方法。
汽车侧倾稳定性试验方法
汽车侧倾稳定性试验方法引言汽车侧倾稳定性是指汽车在行驶过程中遇到外部力作用时的表现。
侧倾稳定性好的汽车在转弯或通过不平路面时能够保持平稳的姿态，避免侧倾过大而引起不安全的行为。
为了确保汽车在各种路况下的行驶安全性，需要进行汽车侧倾稳定性试验。
本文将介绍一种常用的汽车侧倾稳定性试验方法，供汽车制造商和研发人员参考。
试验背景汽车侧倾稳定性是车辆动力学性能的一个重要指标，与汽车的底盘结构、悬架系统以及车辆质量分布等因素密切相关。
通过进行侧倾稳定性试验，可以评估汽车在各种情况下的操控性和行驶稳定性。
试验设备进行汽车侧倾稳定性试验需要以下设备：1.倾斜试验台：用于模拟车辆在转弯时的侧倾情况。
倾斜试验台可以使车辆在不同角度下进行稳定性试验。
2.传感器：用于测量车辆在侧倾时的姿态角度和加速度等参数。
常用的传感器包括倾斜传感器和加速度传感器。
试验步骤1.车辆准备：选择一辆待测试的汽车，并进行必要的准备工作，包括检查车辆底盘结构和悬架系统的完整性，调整车辆重心位置等。
2.安装传感器：将倾斜传感器和加速度传感器安装在车辆上，确保其能够准确测量车辆的侧倾角度和加速度。
3.将车辆停靠在倾斜试验台上，并使车辆保持静止状态。
4.开始试验：通过控制倾斜试验台的角度，使车辆产生侧倾运动。
逐步增加倾斜角度，并记录每个角度下车辆的侧倾角度和加速度。
5.分析数据：根据记录的数据，对车辆在不同倾斜角度下的侧倾角度和加速度进行统计分析。
可以绘制曲线图或表格来展示试验结果，并进行进一步的数据处理和分析。
6.评估结果：根据试验结果评估汽车的侧倾稳定性。
如果车辆在较大角度下仍能保持较小的侧倾角度和加速度，则说明该车辆具有较好的侧倾稳定性。
试验注意事项在进行汽车侧倾稳定性试验时，需要注意以下事项：1.安全性：确保试验过程中的安全性，包括车辆的固定性和操作人员的安全。
2.试验环境：选择合适的试验环境，避免有风、坡度较大或其他干扰因素存在。
3.数据准确性：保证传感器的准确性和可靠性，以获取真实有效的试验数据。
提高车辆稳定性控制系统STEERABILTY、横向稳定性和侧倾稳定性
提高车辆稳定性控制系统STEERABILTY、横向稳定性和侧倾稳定性摘要：车辆稳定性控制系统是一种主动的安全系统，为防止事故发生并利用微分制动器产生人工横摆力矩稳定车辆的机动而设计。
在本文中，为了提高车辆的操纵性，横向稳定性，和侧倾稳定性，每个参考横摆角速度的设计和组合到目标横摆角速度都取决于驾驶情况。
偏航角速度控制器的设计以及跟踪目标横摆角速度都是基于滑模控制理论。
横摆角速度控制器所需的总的横摆力矩以及每个制动器压力的合理分布，都由有效控制车轮决定。
估计算法是一种可以识别出滚动角和车身侧滑角的简化动力学模型和参数自适应的方法。
本文中所提出的车辆稳定性控制系统和估计算法的性能与仿真结果可以验证实验结果。
关键词：车辆稳定性控制系统，目标横摆角速度，角速度控制器，制动力分配，滚动角估计，车身侧滑角估计1.介绍有一个日益需求的主动安全系统,通过人工干预的方法以防止或减少事故的发生(You et al .,2006)。
这个系统超出仅仅最小化损失事故的被动安全概念,它的必要性日益被市场所公认。
因此, 近年来进行了不同的地面上车辆主动安全系统的研究。
尽管有其他替代技术保护车辆的稳定性,例如4 ws(四轮引导),AFS(主动前轮引导),后轮转向,和微分牵引(Song et al .,2007),最近的主流车辆安全系统是集中在制动差动和制动干预。
这主要是从硬件现有的可靠性和成本效率出发考虑得出的结果。
现有的技术成果有ABS(防抱死制动系统)和TCS(牵引力控制系统)以及在制动/加速度时持有车轮滑转线性滑动。
在这里假设车辆配备了差动制动系统,因此, 本文提出了车辆稳定控制系统主要研究通过生成与控制车辆的横摆力矩差动制动在四个车轮。
本文使用的横摆角速度是一个控制变量。
由于车辆的车身侧偏角可以使横摆角速度稳定控制在一个适当的参考横摆角速度，使车身侧滑角动力转变成稳定的内部动力（You et al .,2006）。
同样，翻车的风险可以通过稳定辊动力学和控制横摆率减轻。
火星漫游车转向控制系统
3.4 校正后系统的时域分析6
1.静态速度稳定误差 ；
2.相角裕量 ；
校正后分析在单位阶跃信号作用下，系统的响应曲线。
三、设计计划
自动控制原理课程设计共1周。
第1天：查资料；
第2天：方案分析比较，确定设计方案；
第3天：分析系统稳定性；
第4天：校正设计；
第5天：编写整理设计说明书。
四、设计要求
1.写出设计说明书。
2.同组同学的设计不能雷同。
自动控制原理课程设计火星漫游车转向系统稳定性分析及校正10050304课程设计任务书一设计题目火星漫游车转向控制系统稳定性分析及校正二设计任务日年美国国家宇航局发射的以太阳能为动力索杰纳号火星探测器转向系统为例设计火星漫游车的转向控制系统并未校正前系统稳定性进行分析及对系统校正
课程设计名称：自动控制原理课程设计
题 目：火星漫游车转向系统
稳定性分析及校正
专 业：电力系统及其自动化
班 级：电力10-01班
姓 名：****************
学 号：********
课程设计任务书
一、设计题目
火星漫游车转向控制系统稳定性分析及校正
二、设计任务
以1997年7月4日年美国国家宇航局发射的以太阳能为动力“索杰纳号”火星探测器转向系统为例，设计火星漫游车的转向控制系统并未校正前系统稳定性进行分析及对系统校正。以达到如下稳定要求：
评
语
成
绩
指导教师
时间பைடு நூலகம்
年月日
纯电动汽车整车控制器设计任务书
3）撰写毕业设计说明书1篇；
4）整车控制器原理图1份。
任务书
3．对毕业设计成果的要求：
1.毕业设计论文一份；
2.外文资料翻译译文（含外文原文）；
4．毕业设计工作进度计划：
起迄日期
工作内容
2017年
2月13日～3月3日
3月4日～5月10日
5月11日～5月19日
调研、文献检索、制定方案，撰写开题答辩
学生所在系审查意见：
系主任：
年月日
任务书
1．毕业设计的任务和要求：
任务：以轮毂电机四轮独立驱动纯电动汽车为研究对象，设计纯电动汽车的整车控制器。
要求：总结分析纯电动汽车三种结构特点，确定轮毂电机四驱的结构方案，设计控制系统的结构。分析总结整车控制器输入输出信号的类型、功能以及控制器的工作原理，提出整车控制器设计的要求，确定整车控制器的设计方案。
2．毕业设计的具体工作内容：
（1）关键技术
纯电动汽车的整车控制器是纯电动汽车整车控制系统的核心部件，也是衡量整车控制系统性能及功能等级的主要部件。选定整车控制器芯片MC9S08DZ60 ,考虑硬件电路的电磁兼容性和抗干扰能力。采用Protl99SE软件完成整车控制器硬件设计。
（2）工作要求：
1）撰写开题报告1篇，开题报告参考文献不应少于15篇（其中外文文献不少于3篇），注意参考文献书写格式是否正确；
汽车操纵稳定性课程设计
汽车工程学A（I）课程设计题目：汽车的操纵稳定性研究与分析班级：姓名：学号：指导老师：目录摘要 (3)（一) 汽车的操纵稳定性简介及汽车的二自由度模型 (5)（二）二自由度汽车车身参数及相关条件 (5)（三）前轮角阶跃输入下汽车的稳态响应和瞬态响应分析 (5)（1）前轮角阶跃输入下汽车的稳态响应 (5)（2）前轮角阶跃输入下汽车的瞬态响应 (7)（四）轮胎侧偏刚度对操纵稳定性的影响分析 (12)（五）心得体会 (13)参考文献 (13)摘要本文通过实例详细描述了在Matlab环境下的车辆操纵稳定性仿真研究的实现过程，通过将汽车简化为二自由度模型，对某一具体车型进行了稳态和瞬态的响应分析，时域及频域分析及系统稳定性分析，仿真结果可为评价车辆的操纵稳定性及车辆参数的改进设计提供理论依据。
关键词: 操纵稳定性; 稳态响应; 横摆角速度; 质心侧偏角; 侧偏刚度Matlab/SimulinkAbstractThis paper presents a detailed case study on vehicle handling and stability performance analysis in Matlab software environment. The performances of one particular vehicle in steady and transient responses states, in time domain and frequency domain and system stabilities are analyzed based on thetwo-freedom model. The simulation results can be used in handling performance evaluation, and also in vehicle improvement design.Key words: handling stability; steady state response; yaw rate; sideslip angle; lateral stiffness；Matlab/Simulink一、汽车的操纵稳定性简介及汽车的二自由度模型汽车操纵稳定性分为操纵性和稳定性两方面。
汽车稳定性控制研究【开题报告】
开题报告电气工程及其自动化汽车稳定性控制研究一、课题研究意义及现状摘要: 通过对车辆稳定性控制理论研究, 得出车辆的质心侧偏角和横摆角速度是稳定性控制的重要控制变量。
并基于建立的二自由度整车仿真模型, 进一步分析了它们对车辆稳定性的影响。
随着工程建设和生产发展的需要,车辆( 尤其是工程车辆) 受到路面条件、交通法规的限制, 依靠单纯增加单个轴的承载能力, 降低整车质量已经达不到要求。
需对底盘进行全盘考虑。
汽车运动是一个模型阶次高、输入输出变量多的复杂系统，因此针对整个运动系统设计单一的控制器是不可行的。
本文提出了一种基于多变量频域控制方法的车辆底盘集成控制策略，协调控制车辆主动转向系统和主动制动系统。
对典型多变量车辆系统进行分析，应用多变量频域控制理论设计底盘集成控制器，并利用matlab仿真平台进行典型工况仿真分析。
结果表明，基于多变量频域控制方法的车辆底盘集成控制器能够消除主动转向系统和主动制动系统之间的干涉和耦合，同时显著提高车辆操纵稳定性。
对于操纵稳定性控制的研究，人们最初是从车辆的后轮主动转向（RWS，4WS）开始研究的，四轮转向汽车的出现，极大地提高了车辆的操纵稳定性。
随着研究的不断深入，人们发现在车辆的侧向加速度和车身侧偏角较小，轮胎的侧偏力和侧偏角还处于线性关系时，四轮转向或前轮主动转向汽车可以取得良好的操纵稳定性。
而当车辆处于紧急工况时，车辆的侧向加速度、车身侧偏角和横摆角速度都比较大，四轮转向汽车的操纵稳定性并不能取得良好的性能。
因为，此时轮胎的侧向受力已经趋于饱和，它的侧向力和侧偏角已经处于高度的非线性关系，单纯依靠车辆的四轮转向已经不能增加车辆的侧向力，提高车辆的侧向操纵稳定性了。
二、课题研究的主要内容和预期目标本设计要求应用matlab系统设计出基于网络实验平台的电机控制实验项目：（1）转向系统的阶跃响应；（2）转向系统的稳定性分析；本设计的预期目标：（1）熟练应用matlab软件；（2）能独自完成实验的各项内容；（3）在完成实验内容后，能对实验要求有所改进。
汽车侧向稳定性研究
汽车侧向稳定性研究作者：于欣焦志鹏刘卫国来源：《汽车科技》2016年第05期摘要：汽车在横向加速度的作用下会产生侧倾现象，不仅影响乘座的舒服感还会对行车安全造成巨大威胁，基于此，该文对汽车的横向稳定性进行了研究。
首先，文章介绍了汽车产生侧倾的原因，提出了汽车转向稳定条件；然后基于预测控制的思想，通过寻求汽车速度矢量与车体轨迹的关系，预测出汽车在未来某时刻的运动轨迹，并根据该运动轨迹预测出方向盘的转向角，通过确定临界转向角的大小，计算出汽车何时必须减速，以保证不发生侧倾现象。
关键词：侧倾；轨迹预测；临界转向角中图分类号：U464.12 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2016）05-0065-06Abstract： Auto body is bound to produce the car's roll phenomenon under the action of lateral acceleration， which not only has bad effects on the sense of comfortable but also makes great threats to the safety. Based on this， the vehicle lateral stability were studied in this paper. Firstly， the reasons were described and the stability conditions of Automotive steering were proposed in this paper. Secondly， based on the predictive control theory， by seeking the relationship between the auto velocity vector and the vehicle trajectory， the car's driving track was being predicted in advance and the steering angle of steering wheel was subsequently being predicted. By determining the critical size of the steering angle， it can be calculated when the speed should being reduced for the sake of no phenomenon of car roll.Key Words： Roll； track prediction； critical steering angle1 引言随着社会的发展，汽车的使用量进一步提高，而随之而来的车祸尤其是汽车转弯引起的翻车事故频频发生，为此，汽车的侧倾稳定性越来越受到人们的重视[1]。
车辆ABS控制器设计-任务书
毕业设计（论文）任务书学生姓名系部汽车工程系专业、班级指导教师姓名职称实验师从事专业汽车工程是否外聘□是√否题目名称车辆ABS控制器设计一、设计（论文）目的、意义目的：在汽车防抱死制动系统出现之前，汽车所用的都是开环制动系统。
其特点是制动器制动力矩的大小仅与驾驶员的操纵力、制动力的分配调节以及制动器的尺寸和型式有关。
由于没有车轮运动状态的反馈信号，无法测知制动过程中车轮的速度和抱死情况，汽车就不可能据此调节轮缸或气室制动压力的大小。
因此在紧急制动时，不可避免地出现车轮在地面上抱死拖滑的现象。
当车轮抱死时，地面的侧向附着性能很差，所能提供的侧向附着力很小，汽车在受到任何微小外力的作用下就会出现方向失稳问题，极易发生交通事故。
在潮湿路面或冰雪路面上制动时，这种方向失稳的现象会更加严重。
意义：汽车防抱死制动系统（Anti-lock Braking System简称ABS）的出现从根本上解决了汽车在制动过程中的车轮抱死问题。
它的基本功能就是通过传感器感知车轮每一瞬时的运动状态，并根据其运动状态相应地调节制动器制动力矩的大小以避免出现车轮的抱死现象，因而是一个闭环制动系统。
它是电子控制技术在汽车上最有成就的应用项目之一，汽车制动防抱死系统可使汽车在制动时维持方向稳定性和缩短制动距离，有效提高行车的安全性。
二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）（一）、主要内容1、熟悉DSPACE编程软件，对汽车动力学系统结构、原理进行分析研究2、制定较完善的控制方案和控制策略3、控制策略的仿真分析与试验验证（二）、要求1、了解ABS工作原理及ABS控制器的控制方法。
2、控制软件的仿真与试验分析。
三、设计（论文）完成后应提交的成果论文，软件程序，硬件设备四、设计（论文）进度安排（1）熟悉任务书，了解相关信息，准备资料，填写开题报告：第1~2周（2）DSPACE软件模块的学习：第3~6周（3）确定ABS控制器的详细控制策略及中期检查：第7~9周（4）ABS控制器的硬件及软件设计：第10~13周（5）运用软件进行仿真试验：第14周（6）毕业论文总结、评阅、审核及修改不足：第15~16周（7）为毕业论文答辩做准备及答辩：第17周五、主要参考资料1 余志生. 汽车理论（修订版）. 北京：机械工业出版社，19932 李朝禄. 汽车制动防抱装置（ABS）构造与原理. 刘荣华译. 北京：机械工业出版社，19953 柯愈治，谢怀喧等. 汽车防抱制动系统结构原理与检修. 北京：人民交通出版社，19984 潘旭峰. 现代汽车电子技术. 北京：北京理工大学出版社，19985 周云山，于秀敏. 汽车电控系统理论与设计. 北京：北京理工大学出版社，19996 张洪欣. 汽车系统动力学. 上海：同济大学出版社，19967司利增. 汽车防滑控制系统——ABS 与ASR. 北京：人民交通出版社，19968席裕庚。
车辆稳定性滑模控制器设计
车辆稳定性滑模控制器设计
陈志勇
【期刊名称】《成都工业学院学报》
【年(卷),期】2024(27)2
【摘要】汽车的质心侧偏角和横摆角速度对车辆操纵稳定性控制起着至关重要的作用,通常两者都作为控制系统的状态变量。
为提高车辆的转向系统操纵性和行驶稳定性,通过简化车辆模型,分析理想二自由度汽车受力状况,将车辆线性二自由度模型作为理想控制目标,计算理想横摆角速度和理想质心侧偏角,同时在滑模控制的理论基础上,设计基于质心侧偏角和横摆角速度反馈的自适应趋近率滑模控制器。
最后使用Carsim搭建整车模型和提供仿真工况,通过与Simulink中的自适应趋近率滑模控制器进行联合仿真,验证所设计的控制器使双移线工况中的车辆横摆角速度响应和质心侧偏角响应在峰值处分别优化了5.5%左右和20.0%以上,能有效改善汽车质心侧偏角和横摆角速度对理想值的跟踪效果,提高汽车的操纵稳定性。
【总页数】5页(P1-5)
【作者】陈志勇
【作者单位】西华大学汽车与交通学院
【正文语种】中文
【中图分类】S229
【相关文献】
1.车辆-座椅主动悬架滑模控制器设计与优化
2.重型车辆主动悬架的滑模控制器设计及优化
3.多工况下车辆非线性悬架滑模控制器设计
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毕业设计（论文）任务书
学生姓名系部专业、班级
指导教师姓名职称教授从事
专业
车辆工程是否外聘□是■否
题目名称汽车侧向稳定性控制器的设计
一、设计目的、意义
目的：在追求安全与动力性越来越高的当今社会，汽车智能制动器扮演了越来越重要的角色，当车辆有侧滑的危险，或者转向不足时，ESP 就会分别对每个车轮施加不同的制动力，就如车辆拥有四个制动踏板。
ESP不仅仅只是制动车轮，还能够主动干预发动机。
驾驶者只要做出正确的转向操作即可。
意义:汽车侧向稳定系统或动态偏航稳定控制系统(Elect ronic St abilit y Program，ESP)是防抱死制动系统ABS、驱动防滑控制系统ASR、电子制动力分配系统EBD、牵引力控制系统TCS 和主动车身横摆控制系统，ESP极大的为汽车行驶安全护航保驾，能有效减少汽车在雨、雪、泥、沙、冰等易滑路段的安全行驶
二、设计内容、技术要求（研究方法）
设计的主要内容：参照同类硬件与软件系统，分析原理与优缺点，查阅资料，完成设计方向的认识和确定，参考同类控制器，完成主要技术参数的设定。
设计的主要技术要求：利用现有的器材(轮速传感器、车速传感器、方向盘转角传感器、汽车横摆角速度传感器)，自备单片机控制系统。
利用单片机控制ABS泵电磁阀的开启和关闭，来实现汽车在各种路况的稳态行驶。
三、设计完成后应提交的成果
1、完成设计说明书2万字以上；
2、完成单片机编程，程序完成ESP基本功能；
3、制作基本电路，完成硬件之间的正确链接；
4、调试软件与硬件，做出初步实验数据；
5、分析实验数据，证明设计是合理。
SY-025-BY-2。