高速公路汽车防追尾安全行驶研究

为了提高在高速行驶状态下的车辆主动安全性能,并针对高速公路上汽车追尾事故发生的特点,以汽车制动过程为分析基础,得到3种不同的安全车距计算方法.利用Matlab对干燥路面状况下的车速与安全车距的关系进行仿真.仿真结果表明,其符合国家对机动车运行安全的要求.在此基础上,研究了汽车防追尾安全行驶的控制与执行,最后提出了基于不同影响因子的安全车距等级预警方法.     

三轴重载汽车自寻最优制动及硬件在环验证

为了提高三轴重载汽车的制动安全性能,搭建了制动动力学模型,基于TruckSim建立了三轴重载汽车整车模型.在对Burckhardt"轮胎-路面"模型和以往自寻最优制动理论研究的基础上,设计了应用于整车模型的三轴汽车自寻最优ABS控制器.采用硬件在环实验的方法,在高附路面、低附路面和对开路面3种工况下验证了控制器的可行性,加入传统ABS作为比较.实验结果证明,在3种工况下,自寻最优ABS将车辆控制在不同的滑移率下,低附路面下的制动效果最明显,制动时间减少0.96s,制动距离减少2.77m,横摆角速度峰值减少1°/s,说明自寻最优ABS可以自动搜索车辆当前路面下的最优滑移率,提高了三轴重载汽车的制动性能和制动过程中的稳定性.     

基于联合控制的汽车驱动防滑控制仿真

为提高车辆在低附着路面上的加速性能,设计了基于节气门干预与制动干预联合控制的汽车驱动防滑控制系统(ASR).建立了防滑系统的动力学模型和基于模糊PID控制算法的控制器模型,并进行了低附着路面和对开路面工况的仿真对比实验.实验结果表明,采用模糊PID控制算法,通过控制节气门和对滑转驱动轮进行制动控制,能够有效控制汽车在低附着路面上加速时驱动轮过度滑转,大大提高了汽车在单一低附着路面和对开路面上的加速性能,验证了ASR控制策略的合理性,为开发实际控制器提供了依据.     

制动工况下汽车乘坐舒适性仿真分析与研究

针对制动工况对汽车乘坐舒适性影响最为显著这一主观试验结论 ,建立了反映路谱对乘坐舒适性影响的七自由度“制动 -振动”联合模型 .采用Simulink仿真软件包对该数学模型建立了仿真模型 .仿真分析了不同制动力矩和不同路面对乘坐舒适性的影响 ,仿真结果与主观试验结论一致     

汽车ABS在对开路面上的弯道制动性能

研究汽车ABS在对开路面上的弯道制动性能,建立汽车ABS弯道制动的四轮车辆动力学模型.在该动力学模型基础上,针对内侧低附着外侧高附着、外侧低附着内侧高附着两种对开路面,分别对汽车ABS弯道制动中使用的几种典型滑移率控制方法的制动性能进行了分析比较,提出了在两种附着条件对开路面上提高汽车ABS弯道制动性能的对策.     

三轴重载汽车转向制动协同控制仿真分析

为提高三轴重载汽车在转向制动工况下的安全性能,基于TruckSim汽车仿真软件,搭建了三轴重载汽车整车模型。对三轴汽车在转向制动工况下的力学特性进行了分析,基于分析结果设计了削减制动力的三轴汽车转向制动协同控制器。对于车辆处于不足转向的情况,设计了滑移率分配的模糊控制器。采用TruckSim与Simulink联合仿真,对ABS控制和协同控制在转向制动工况下的控制效果进行了探讨。仿真结果表明,在转向制动工况下,与ABS控制器相比,协同控制器提高了三轴重载汽车转向制动工况下的操纵稳定性和制动安全性。     

基于虚拟样机技术的重型汽车ABS模糊控制研究

 在ADAMS/Car中建立三轴重型载货汽车的虚拟样机模型,包括前后悬架、动力总成、转向系统、稳定杆、制动系、轮胎及车身,同时还考虑了轮胎、悬架弹簧、减振器等部件的非线性.利用Matlab/Simulink建立了基于滑移率的防抱死制动系统ABS模糊控制系统.分别在高附着路面、低附着路面及分离系数路面上进行不同载重下的直线制动仿真,计算汽车制动时的动态特性,并与无ABS的常规制动进行比较.结果表明,本文设计的基于滑移率的ABS模糊控制策略对于重型汽车具有良好的控制效果,使车轮的滑移率控制在最佳滑移率附近,防止了车轮的抱死,在制动距离、制动时间及制动稳定性方面都有较突出的优势.     

考虑路面摩擦性能的自动驾驶汽车安全制动策略

针对现有自动驾驶研究大多忽略路面摩擦性能的问题,制备了5种不同级配的沥青混合料车辙板试件,基于Persson表面分形摩擦理论和轮胎?路面三维有限元模型,求解沥青路面的动摩擦系数和附着系数,表征其摩擦性能,并使用Matlab/Simulink软件建立自动驾驶汽车的动力学控制模块,根据车辆期望制动减速度和道路摩擦性能逆向反推求解轮缸的制动压力值,实现自动驾驶汽车的制动过程。使用CarSim软件和Matlab/Simulink进行联合仿真,设定了下坡制动和曲线制动工况,分析了纵向坡度、弯道半径和道路超高等影响因素对自动驾驶车辆制动效能的影响。     

汽车制动力分配比的优化设计与仿真计算

根据汽车在制动时的受力分析,确定了制动力分配比初值,给出了制动力分配比β的极限关系式,并对制动系统主要元器件的参数选取对汽车制动性能的影响进行了分析;提出了在满载与空载不同的使用频率下,整车具有良好制动稳定性、较高制动效率的一种优化设计方法;结合某轻型运输车的实例进行了优化设计,并在常用路面附着系数范围内进行了仿真计算。所得结果对汽车制动系统设计有一定的指导意义。     

非对称路面对制动效能影响的仿真分析

针对传统制动性能分析并未涉及路面因素,提出将路面激励非对称度作为制动性能影响因子,利用Carsim联合Simulink对非对称路面下车辆制动效能进行仿真分析。以典型路面激励作为参考基准,在Simulink中构建路面激励可控的车辆制动模型。为保证前后车轮能够以相同概率遍历同一路面,依据车速和轴距确定时间延迟;根据模型计算出的当量方向盘转角界定非稳态制动跑偏,对不同路面激励下的制动减速度、制动距离进行仿真分析;并对路面激励的相关系数与跑偏车速以及制动衰减时间之间的关系进行分析。结果表明:在车速一定情况下,路面的非对称度与制动减速度波动性正相关,与制动距离负相关,且左右路面存在非对称度时,车辆更容易达到非稳态跑偏的临界车速,制动衰减时间与跑偏车速对相关系数在0~0.2内的路面激励特别敏感。     

基于滑模变结构的ABS制动系统设计

针对汽车制动的特点,分析了汽车制动过程的几个主要阶段,探讨了影响汽车制动的主要因素,建立了轮胎旋转动力学模型和半车制动模型,提出了滑模变结构的防抱死制动系统,并采用基于指数趋近律的方法进行制动。仿真实验表明,能够提高汽车的制动性能、缩短抱死刹车距离,有效抑制抖动现象。     

电子机械制动系统的滑模控制研究

建立了基于电子机械制动(EMB)系统的车辆单轮动力学模型,针对制动过程的非线性特征和路面条件的复杂性,设计了基于滑移率的滑模变结构控制器以充分利用地面的附着力及适应制动的全工况要求,并采取了相应的措施削弱抖振现象.在单路面与变路面条件下的仿真计算验证了滑模控制器的可行性和有效性,同时也表明滑模变结构控制器的控制性能及对路面的适应性均优于PID控制器.     

基于模糊神经网络控制的汽车辅助再生制动系统研究

将驾驶安全性和制动能量回收相结合,提出了基于模糊神经网络控制的汽车辅助再生制动系统.通过试验数据建立基于驾驶员经验的模糊神经网络,实现根据驾驶车辆与前车的相对距离和相对速度动态调整制动强度;通过计算得到不同的车速和制动强度下,前轮再生制动力,前、后轮摩擦制动力查询表;将模糊神经网络和制动力查询表嵌入配备比例阀的制动系统从而完成辅助再生制动系统的设计.在Simulink下搭建此辅助再生制动系统模型进行仿真实验,结果表明,此再生制动系统可以有效辅助驾驶安全,避免追尾事故发生,并可充分回收制动能量.     

半挂汽车列车转弯制动横向稳定性控制

为实现半挂汽车列车在转弯制动时的横向稳定性,建立了半挂汽车列车非线性动力学仿真模型. 利用实车系统的稳态转向试验与直线制动试验,验证了模型的可靠性. 对在低附着路面上行驶的半挂汽车列车转弯制动失稳机理进行了分析. 设计了以牵引车和半挂车的补偿横摆力矩来修正横向稳定性的控制策略,仿真结果表明,控制方案可有效地纠正半挂汽车列车在低附着路面上转弯制动的过度转向,改善车辆的横向稳定性.     

具有制动力调节阀的汽车制动性能的计算机模拟计算

通过对具有制动力调节阀的汽车制动系统的全面研究,建立了合理的整车动力学模型、轮胎与路面纵向附着系数模型以及制动系模型,给出了一种关于车轮抱死前与抱死后汽车制动性能的计算方法,并分别对汽车安装制动力调节阀前、后的制动性能进行了计算机模拟计算。由结果分析可知,安装制动力调节阀有利于改善汽车制动性能,其所建数学模型具有一定的普遍性,适用于程序设计。     

ABS整车布置方式对制动性能的影响

为分析防抱死系统的不同控制方式对整车制动性能的影响,基于滑移率的智能权函数模糊防抱死控制思想建立防抱死系统数学模型．通过Matlab／Simulink模决,建立了采用不同ABS控制方式的整车系统模型．利用该模型针对特定的工况进行了整车制动性能的仿真,并给出了ABS的布置方式．结果表明：独立和高选控制的布置方式能够充分利用路面条件进行制动,但车辆的稳定性被破坏;而低选控制方式的制动效能不及上述两种布置方式,但能保证车辆有较好的制动稳定性．     

汽车主动悬架与ABS系统联合控制研究

文章建立了7自由度的半车模型、液压制动模型及白噪声路面模型,基于实用的PID控制器,将汽车主动悬架与ABS系统进行了联合控制。悬架控制系统既以改善悬架性能为调节目标,又以车轮滑移率在最优时车轮法向反力达最优为调节目标;ABS系统以车轮滑移率达最优,制动性能提高为调节目标。仿真实验表明,在联合控制情况下,汽车悬架的性能指标、制动性能较之两系统单独控制的情况均有明显改善与提高。     

安装MABS汽车制动过程仿真分析

汽车的制动性能是决定汽车行车安全性的重要性能之一，进行汽车制动性能仿真研究，探索提高汽车制动性能的有效途径具有重要意义。本文简介了ＭＡＢＳ（ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＡｄａｐｔｉｖｅ Ｂｒａｋｉｎｇ Ｓｅｔ）的结构和工作原理，并用七自由度整车模型对汽车制动过程进行了计算机仿真，分析了ＭＡＢＳ对汽车制动性能的影响，为正确使用ＭＡＢＳ来改善汽车制动性能提供了理论基础。     

汽车电子机械制动器的效能分析

为了分析电子机械制动器（electmmechanical bloking，简称EMB）的制动效能，建立了电子机械制动器的数学模型和在水平路面上汽车制动时整车动力学模型，运用MATLAB／SIMULINK仿真软件对电子机械制动器和液压制动器（hydmulic braking简称HB）的制动性能进行了比较．结果表明：电子机械制动器的制动效能明显优于传统的液压制动器，为电子机械制动器工程开发提供了理论依据.     

不同路况下路面附着系数实时估计

为了准确估计不同路况下的路面附着系数,提高汽车行驶的安全性与稳定性,提出了一种在制动工况下基于前后轮轮速和制动力矩估计路面附着系数的方法。首先,考虑汽车前后轴荷转移,在Matlab/Simulink软件中完成建模操作,创建关于双轮车辆制动的动力学模型;其次,将控制目标确定为汽车前轮以及后轮的理想和实际滑移率,建立理想制动力矩滑模控制器,对于汽车滑模控制器存在的抖振现象,通过积分切换面对其进行处理;最后,以前后轮轮速和制动力矩作为输入进行扩张状态观测器的设计,利用这一观测器观测路面附着系数相关值。结果表明,各种路况中的路面附着系数都可以通过上述手段进行准确估计,扩张状态观测器能够抵抗外界干扰,鲁棒性强。将扩张状态观测器用于路面附着系数识别的良好结果可为汽车稳定性控制系统的设计提供参考。