基于Simulink的四轮转向汽车神经网络控制策略仿真

针对汽车小转角时质心侧偏角为零,高速大转角时前轴抗侧滑的控制目标,提出一种四轮转向汽车控制策略.在Simulink环境下建立包含轮胎非线性和计及侧倾的三自由度四轮转向汽车模型,运用双隐含层BP神经网络训练得到四轮转向控制器.仿真结果表明,神经网络控制器可有效控制高速时汽车前轴滑动的趋势,并在低速到高速时使汽车质心侧偏角基本为零,控制误差低于比例转角控制策略和横摆角速度反馈控制策略.同时高速时横摆角速度响应与前轮转向汽车接近,汽车的侧向加速度和车身侧倾角稳态值比前轮转向有所降低.     

基于非线性系统Lyapunov理论的车辆转向动力学

为了解车辆转向动力学的转向特性,并为车辆转向控制策略的开发提供理论依据,基于非线性系统运动稳定性Lyapunov理论,根据车辆非线性转向系统模型,构建车辆转向动力学Lyapunov函数,并对车辆转向动力学特性进行分析,得到车辆转向稳定区域,并通过遗传算法求解车辆非线性转向模型的平衡点,对理论结果进行验证。研究结果表明:二者结果一致,说明所建立的车辆转向动力学Lyapunov函数可用于车辆转向动力学的理论研究。     

转向四连杆机构的参数分析及优化设计

利用动力学分析软件ADAMS，以汽车转向运动学为基础，对某矿用汽车转向四连杆机构进行了参数分析及优化设计。首先分析了转向机构中最小传动角对汽车转向横拉杆作用力的影响。其次，分析了机构底角和转向臂长度两个变量对汽车转向轮转角误差及转向时间的影响。最后，以转向过程中外侧车轮实际转角与理论转角误差最小为目标函数，应用ADAMS软件完成了转向四连杆机构的优化设计。     

汽车EPS回正控制与仿真试验研究

为了改善汽车转向轻便性的问题以及解决传统EPS系统所带来的汽车回正性能降低的问题,建立了基于SIMULINK的电动助力转向系统仿真模型,创建了基于系统环和控制环的控制策略,提出了基于转向盘转角和目标操纵转矩的PID控制方法,通过仿真与试验拟合出转向盘转角θh——目标操纵转矩TdMap图.运用MATLAB仿真EPS助力效果与实车试验对比验证设计的控制策略,改善了汽车的助力回正性能,提高了汽车的转向轻便性和行车安全性.     

汽车转向轻便性试验数学解析研究

文章分析了作用于汽车转向轮的转向力矩,并给出了转向轮回正力矩和转向阻力矩的计算公式;根据此公式建立了汽车转向行驶时转向力矩、车轮转角、转向盘转角间的解析关系,并在此基础上参照标准推导出了汽车轻便性试验解析计算方法,通过试验验证了该解析计算方法的正确性,为汽车开发提供了理论参考。     

基于轮边电机4WID电动汽车线控转向控制策略

对电动汽车的线控转向系统结构和基于两自由度的车辆动力学模型对线控转向稳态增益不变的理想转向传动比进行了设计;同时,利用MATLAB/Simulink建立线控转向系统数学模型和主动转向控制策略。在主动转向控制中,通过理想转向传动比和模糊滑模变结构动态稳定性主动控制算法,控制补偿轮边转向电机的转角。通过正弦输入的仿真试验表明,以理想转向传动比为基础,设计的此算法能满足车辆前轮转角实时补偿的需求,进而可有效提高了汽车的行驶稳定性。     

多刚体系统动力学在车辆转向机构设计中的应用

本文应用多刚体系统动力学的方法，对汽车转向系统和转向轮的姿态作了较全面、系统的分析，确定了转向系各参数对两转向轮偏转角和车轮外倾角的影响，为汽车转向机构设计提供了新的研究方法和可靠的技术依据。     

基于遗传算法的独立悬架与转向系统匹配优化设计

针对汽车上的两个重要组成部分转向系统和悬架系统之间在实际运动中所存在的干涉问题,文中以某款商务车为研究对象,分析了悬架系统与转向系统理想匹配的要求,建立了目标函数、设计变量和约束条件.基于遗传算法,运用MATLAB软件编写了仿真程序,通过比较优化前后仿真结果,可得出优化后的结果明显好于优化前,和传统的设计方法相比,这种方法提高了精度和效率.     

考虑线控转向非线性和不确定性的转向角控制

研究了线控转向系统的转向轮转角跟踪控制.控制算法的设计建立在对轮胎回正力矩的非线性特性以及系统参数不确定性进行分析的基础上,并考虑了执行器力矩受限的情况.基于一种条件积分方法,设计前馈加抗积分饱和的状态反馈控制算法来获得期望的转向轮转角.根据非线性控制理论,通过建立李雅普诺夫函数,证明线控转向控制系统的渐进稳定.最后,通过实车试验证明控制算法能够有效实现转向轮转角的精确跟踪控制.     

基于状态反馈的四轮转向汽车最优控制

为了充分发挥四轮转向技术在改善汽车操纵稳定性方面的优势,对车辆转向的理想状态进行了分析,构建了理想转向模型.依据具有二次型性能指标的最优控制理论,以车辆转向理想模型作为跟踪目标,采用基于状态反馈和前轮前馈的控制策略,对四轮转向汽车后轮转向控制规律进行了研究,并推导了后轮转角最优控制算法.利用Matlab/Simulink工具,对所提出的后轮转向最优控制方法在不同侧重的权值下,分别与比例控制四轮转向汽车和传统的前轮转向汽车进行了动力学仿真对比.仿真结果表明:所设计的后轮转角最优控制器改善了车辆转向的瞬态与稳态响应特性,其瞬态响应的超调量减少,稳定时间缩短;侧向滑移的稳态值有所降低,从而提高了车辆转向的操纵稳定性.     

一类二层多目标规划的混沌遗传优化算法及其应用

针对求解一类二层多目标规划问题,首先将其转化为等价的单目标规划问题,然后利用遗传算法优化的反演性和混沌优化方法的遍历性,并结合精确罚函数求解非线性约束优化问题,提出了求解此类问题的混沌遗传算法.该方法能够有效改善遗传算法的局部搜索能力和搜索精度,求解精度和可靠性较高.实际算例表明,算法是有效可行的.     

二层多目标决策问题的等价变换及其全局优化

针对求解一类二层多目标决策问题,首先将其转化为等价的单目标决策问题,然后利用遗传算法优化的反演性和混沌优化方法的遍历性,并结合精确不可微罚函数求解非线性约束优化问题,提出了求解此类问题的混沌遗传算法.该方法能够有效改善遗传算法的局部搜索能力和搜索精度,求解精度和可靠性较高.实际算例表明是可行、有效算法.     

汽车电动助力转向控制系统的研究

研究了汽车电动助力转向控制系统的总体结构．介绍了以16位定点DSP为核心的控制器的结构特点;建立了以方向盘转角为输入和转矩信号为输出的控制系统模型;分析了控制策略中的三个关键模块：预估模块、助力控制模块以及回正模块的作用;采用B样条插值的方法设计电机助力曲线,可按照用户的要求设计任意形状的助力曲线,以满足不同车型和不同用户的要求．按照以上要求开发出了汽车电动助力转向控制器,装车试验表明,助力效果明显、手感及平稳性满足设计要求．     

无人驾驶车转向系统自抗扰控制的研究

针对无人驾驶车转向系统具有一定的非线性,工作载荷变化大,易受外界干扰影响的特点,在分析转向系统动力学特性的基础上,依据自抗扰控制技术,设计了二阶自抗扰控制器．采用七自由度非线性车辆模型进行仿真研究,结果表明：二阶自抗扰控制器可以有效实现转向系统转角的控制,且具有较高的精度、更宽的控制范围以及很强的鲁棒性．     

汽车转向参数智能检测仪的设计与制作

汽车操纵性稳定性是汽车重要的性能之一,方向盘是驾驶员操纵汽车的主要部件之一,其对汽车操稳性能的影响不言而喻。国家标准规定要定期用方向盘转向力-转向角检测仪检测方向盘"最大转向力"和"自由转角"。该文旨在研发一款装夹方便,操纵简单,而且准确性高的方向盘转向力-转向角检测仪,建立检测仪编码器装夹位置分析模型,分析编码器安装"偏心"距离对转向角检测准确性的影响,确立了转向角检测理论基础。建立力传感器安装位置分析模型,并对安装位置导致的力矩误差进行了定量分析,确定装夹部分采用"双伸缩臂式"方案,以使偏心距离尽量小,设计检测仪整体机械机构,并用UG画出三维模型,仿真出运动和装夹效果。设计出合理锁紧机构,保证装夹紧固。设计实验证明对转向力和转向角标定"、"转向力-转向角检测"、"自由转角检测"、"最大转向力检测"进行测量。试验结果证明检测仪对转向力和转向角的检测满足检定规程的要求。     

基于稳态增益的主动转向系统可变传动比模型

分析了主动前轮转向系统双行星齿轮机构的工作原理,根据前轮转角的合成机理,分别建立了方向盘转角和叠加转角的运动学模型,通过比较单、双行星齿轮机构输出轴与输入轴的转速差,发现双行星齿轮机构比单行星齿轮机构的传动效率高,从而进一步推导出基于双行星齿轮机构的电机转角随方向盘转角及传动比的变化关系;为了改善汽车的动态转向特性及其在高速直线行驶时的抗干扰能力,以车速为输入变量,参考车辆系统稳态增益的变化范围,构建了可变传动比计算模型.MATLAB/Simulink仿真结果表明:通过该模型计算得到的转向系统角传动比能够随着汽车行驶工况灵活变化,主动调整前轮转角,提高了汽车的操纵轻便性和行驶安全性.     

基于遗传算法的汽车非独立悬架与转向匹配优化设计

针对汽车上的两个重要组成部分转向系和悬架系统之间在实际运动中所存在的干涉问题,文中以某款重型车非独立前悬架为研究对象,推导了非独立悬架系统与转向系统运动干涉量的计算公式,并在此基础上建立了优化的目标函数、设计变量和约束条件.基于遗传算法,运用Visual C 6.0软件开发了优化设计仿真程序,通过比较优化前后仿真结果,可得出优化后的结果明显好于优化前,和传统的设计方法相比,这种方法提高了精度和效率.     

基于MATLAB遗传算法工具箱的非线性电路求解

结合非线性电路,将非线性方程组的求解转化为用遗传算法求解目标函数的最小值问题,借助MATLAB的遗传算法与直接搜索工具箱(GADS)采用标准遗传算法较详细地介绍了其求解过程。结果表明,用该方法求解非线性方程组不仅方便快捷,而且近似解精度较高,突出了遗传算法在非线性电路数值计算中的优越性。该方法可以推广应用于其他非线性问题的求解。     

车辆行驶转向角的图像检测方法

针对车辆建模及安全分析所需转向角数据的简便自动化检测问题,提出了一种新的车辆行驶转向角的图像检测方法.该方法将CCD传感器搭载于车辆上构成视觉检测系统,对CCD采集的转向轮图像进行轮廓边缘点提取,并对边缘点进行了椭圆拟合.根据圆的旋转角度检测法,计算了初步转角值及转向,利用车辆运动的连续性特点对数据进行有效性判断,根据转角增量的统计量对角度增量进行修正,得到了当前车辆的转向角度及转向.实验表明,该方法测得的转角值与方向盘转角检测系统测得的车辆转角值之间的平均误差为0.25624°,在车辆转角所在的密集区间[-4.15°,4.15°]内,两者的误差均值约为0.1°,并且该方法可在日间有效地实现车辆行驶转向角的检测.     

利用改进的遗传算法求解非线性方程组

提出一种改进的求解非线性方程组的浮点遗传算法,算法通过把非线性方程组的求解问题转化为约束优化问题,然后将局部搜索信息引入遗传算法,通过改进的变异算子不断调整搜索区域,最终搜索到含有最优解的区域,再利用局部搜索信息提高解的精度.数值实验结果表明,改进后的浮点遗传算法具有较好的全局优化能力和局部搜索能力,且提高了求解的速度和解的精度.