基于差動制動的汽車防側翻控制研究.pdf

1、隨著社會的進步和人們生活水平的提高，車輛安全問題成為日益關注的主題。其中汽車側翻問題產生的影響深遠，對人員財產安全形成極大威脅?；诓顒又苿拥姆纻确刂扑璧挠布杀据^低，無需加裝昂貴的傳感器及執(zhí)行器，成為防側翻控制領域中相關研究的首要選擇。本文對車輛防側翻問題進行了相關研究，包括車輛動力學模型的建立、車輛穩(wěn)定性控制器的設計、車身狀態(tài)觀測器的搭建以及防側翻控制算法的開發(fā)。
　　首先，建立了四輪四自由度車輛模型，包括車輛的車身縱向運

2、動、橫向運動、橫擺運動、側傾運動，同時考慮了車輛運動過程中的垂向載荷變化及橫向載荷轉移。輪胎模型采用魔術公式，同時加入了附著橢圓對橫縱向力的修正。
　　其次，開發(fā)了車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)控制器，主要包括的模塊：控制器主控單元、輪速處理模塊、電源供電模塊、電機電磁閥驅動模塊、通訊模塊、組合傳感器測量模塊等。進行了原理圖設計及PCB板布線設計，優(yōu)化了布線空間及板層規(guī)劃，考慮了電磁兼容性和環(huán)境可靠性。
　　再次，搭建了車輛狀態(tài)觀測器，對

3、車輛側偏角、側傾角進行實時觀測。結合傳統(tǒng)的擴展卡爾曼濾波，引入基于權重系數(shù)的融合算法，并通過遺傳算法對等效側傾剛度和等效側傾阻尼進行最優(yōu)化。通過CarSim和Matlab/Simulink聯(lián)合仿真，在高附和低附條件下檢驗了觀測算法的估算效果，并最終通過實車試驗驗證了該車輛狀態(tài)觀測器的可靠性和魯棒性。
　　最后，設計了車輛防側翻控制算法，基于觀測到的車輛狀態(tài)提出了側翻指標名義值的一種算法，采用模型預測控制的方法，將非線性模型進行線性