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4WS车辆直接横摆力矩控制与硬件在环仿真系统
| 论文题名： | 4WS车辆直接横摆力矩控制与硬件在环仿真系统 |
| 关键词： | 汽车稳定性;转向系统;计算机仿真 |
| 摘要： | 汽车四轮转向技术是改善汽车转向操纵性能的手段之一，车辆稳定性系统是先进的主动安全技术，作为VSC系统的重要组成部分，直接横摆力矩控制)能更好地提高操纵稳定性，进而增加车辆行驶的主动安全性。本文研究四轮转向和直接横摆力矩相结合，设计基于状态量反馈控制器，并利用MATLAB/Simulink工具进行仿真研究。此外将软硬件结合，进行车辆四轮转向控制器硬件在环试验。主要内容包括： 1.建立了前轮转向(FrontWheelSteering，FWS)+横摆力矩(FWS+DYC)两自由度车辆模型，分别根据最优控制和H∞控制理论方法设计基于状态量反馈的控制器，并在此基础上利用MATLAB/Simulink工具进行仿真，结果表明转向效果优于FWS车辆。 2.建立四轮转向+横摆力矩(4WS+DYC)两自由度车辆模型，根据最优控制理论，采用前馈加反馈的方法设计控制器，并进行仿真，结果表明，4WS+DYC控制方法不仅优于FWS车辆，而且优于FWS+DYC控制方法，各参考指标均有较好的效果。 3.综合分析了硬件在环仿真的各种方法。构建4WS车辆试验平台，利用DSPACE仿真硬件系统，结合四轮转向控制策略，开发出基于DSPACE的硬件在环仿真系统。利用MATLAB/Simulink实现软件模块，利用ControlDesk实现仿真参数的实时调节，得到了硬件在环仿真的结果。 4.利用TMS320F2812DSP作为中央处理单元，实现ECU(ElectronicControlUnit)硬件在环仿真，设计四轮转向控制的硬件在环流程，开发四轮转向系统ECU模块。介绍了相关硬件资源，开发软件CCS(CodeComposeStudio)等，编写、调试系统程序，重点介绍四轮转向中断子程序。通过建立数学模型及数字仿真，可以看出，四轮转向与直接横摆力矩相结合的控制策略，各评价指标均有较大幅度改善，能有效地提高车辆操纵稳定性。通过四轮转向控制的硬件在环仿真试验，将软硬件系统结合，不仅可以实时调整各参数，重复试验性好，而且经济性有很大提高。开发四轮转向ECU模块提高四轮转向系统的电控性能，降低成本，有利于四轮转向车辆的产品化和规模化。 |
| 作者： | 祁永宁 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 陈南 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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