清远登高车公司,   清远登高车租赁,   清远登高车出租     如何利用分层控制策略实现车辆的稳定性控制？     在电动轮驱动汽车上采用差动助力转向这种新型的助力转向技术不仅可以实现随速助力、提高转向的轻便性，还可以使转向系统的结构得以简化、提高系统的集成度。同时，主动前轮转向技术可以通过对前轮转角的主动调整从而提高低速转向的灵活性和高速转向的稳定性。因此，将这两种技术结合起来应用到电动轮驱动汽车上可以很好的提高车辆转向系统性能，具有可观的应用前景。但两者同时工作时存在相互干扰的问题，影响了其可能的工程应用。为此，本文深入分析了AFS 系统与DDAS 系统之间相互干扰的机理，并在此基础上制定了系统的协调控制策略。更进一步的，当车辆在低附着路面以较高车速行驶时，DDAS 系统还会对车辆的稳定性产生不良影响，而此时受制于轮胎力学的非线性特性，难以通过AFS 系统维持车辆的稳定性。为此，本文又对DDAS 与AFS 协调控制策略进行了完善，制定了一套分层控制策略实现车辆的稳定性控制。本文的主要工作总结如下：

       1.车辆动力学建模。根据本文所研究问题的需要，建立了七自由度整车模型、转向系统模型、驱动电机模型、轮胎模型以及驾驶员模型。并通过双移线工况的仿真试验验证了所搭建模型的正确性。

       2.差动协同主动转向控制策略制定。在车辆处于稳定状态这一前提下，首先根据理想的横摆角速度增益变化特性，基于线性二自由度车辆模型制定了AFS 系统的控制策略；根据DDAS 系统间接助力的特点制定了转向盘转矩直接控制策略，并制定了基于车速和转向盘转角的参考转向盘转矩MAP 图以及具有较好鲁棒性的LADRC 控制器。之后，分析了两个子系统之间相互干扰的机理，并在此基础上制定了系统的协调控制策略。基于转向阻力矩估计和转矩微分控制设计了转向盘转矩瞬时波动抑制模块、根据转向盘转矩直接控制的特点设计了参考转向盘转矩修正模块，通过这两个模块有效的削弱了AFS 系统干预导致的转向盘转矩波动并保证了驾驶员能够正确感知车辆行驶状态的变化且不至于过度紧张；基于二自由度车辆模型采用滑模控制算法设计了耦合电机转角修正模块，采用横摆角速度反馈控制的方法通过对前轮转角的主动调整有效的减小了DDAS 系统助力时引入的附加横摆力偶矩对车辆转向特性的影响。

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        3.确保车辆稳定性的分层控制策略制定。在解决了车辆处于稳定状态时AFS 系统与DDAS 系统之间协调控制的问题的基础上，进一步考虑车辆发生失稳时的情况。考虑到AFS 系统虽然对车辆的纵向动力学影响较小，却只能在轮胎侧偏特性处于线性区时起到较好的稳定性控制的作用，相对来说，DYC 系统可以在全工况下达到较好的稳定性控制效果。因此，在分层控制策略中根据车辆的质心侧偏角将控制区域划分为稳定区、过渡区和非稳定区。在稳定区，AFS 系统和DDAS 系统正常工作，DYC 系统关闭；在非稳定区，AFS 系统和DDAS 系统关闭，DYC 系统起动以维持车辆的稳定性；在过渡区，根据车辆的质心侧偏角采用线性函数实时计算三个子系统所输出控制量的权重系数，从而避免子系统突然介入或退出所引起的冲击。

        4.仿真试验验证。为更加准确的验证本文所制定的控制策略的有效性，搭建了MATLAB/Simulink 与Car Sim 联合仿真试验平台，并在此基础上进行了高附着双移线工况和蛇行工况、AFS 系统耦合电机转角阶跃输入工况、低附着正弦转角输入工况和双移线工况的仿真试验。从仿真结果可以看出，本文所制的控制策略可以在车辆处于稳定状态时有效的解决AFS 系统和DDAS 系统之间相互干扰的问题；在车辆趋于失稳或已经失稳时，能够根据车辆的质心侧偏角合理的调整AFS、DDAS 和DYC 系统的输出，优先保证车辆的稳定性。综上所述，本文有以下创新之处：本文首次以差动助力转向与主动转向协调控制问题为研究对象。在深入分析DDAS系统与AFS 系统相互干扰的机理的基础上，制定了差动协同主动转向系统的协调控制策略。有效的削弱了两个子系统相互干扰所带来的不良影响，保证了两个子系统能够充分发挥各自优势，提高了转向系统的整体性能。

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