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基于理想转向传动比的汽车线控转向控制算法 被引量:40
1
作者 郑宏宇 宗长富 +3 位作者 田承伟 朱天军 董义亮 袁登木 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1229-1235,共7页
以29自由度汽车动力学模型为基础,提出了保证汽车转向增益不变的理想传动比稳态控制策略,使线控转向汽车转向特性不受车速和方向盘转角变化的影响;提出了基于状态反馈的动态校正稳定性控制算法。仿真和驾驶模拟器实验表明,基于理想转向... 以29自由度汽车动力学模型为基础,提出了保证汽车转向增益不变的理想传动比稳态控制策略,使线控转向汽车转向特性不受车速和方向盘转角变化的影响;提出了基于状态反馈的动态校正稳定性控制算法。仿真和驾驶模拟器实验表明,基于理想转向传动比的稳态控制策略保证了汽车转向增益不变,减轻了驾驶员的负担,适合于更多的驾驶人群;基于状态反馈的动态校正稳定性控制算法有效提高了汽车的稳定性。 展开更多
关键词 车辆工程 线控转向 转向传动比 稳态控制 稳定性控制
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新型汽车动力转向技术发展综述 被引量:11
2
作者 赵万忠 徐晓宏 +3 位作者 赵婷 王春燕 于蕾艳 李怿骏 《汽车工程学报》 2012年第6期393-399,共7页
转向系统是人—车交流的界面。随着汽车技术的发展,汽车转向系统的功能也由原来单纯减轻驾驶员的驾驶疲劳转变为主动干预驾驶员转向行为,实现辅助驾驶或智能驾驶,以准确实现驾驶员的转向意图或使汽车按照理想轨迹转向。通过分析电动助... 转向系统是人—车交流的界面。随着汽车技术的发展,汽车转向系统的功能也由原来单纯减轻驾驶员的驾驶疲劳转变为主动干预驾驶员转向行为,实现辅助驾驶或智能驾驶,以准确实现驾驶员的转向意图或使汽车按照理想轨迹转向。通过分析电动助力转向系统、主动转向系统、差速助力转向系统和智能转向系统的转向原理及实现方式,获取其研究方法及技术路线,为今后各种转向系统的开发研究及性能优化奠定基础。 展开更多
关键词 电动助力转向 主动转向 线控转向 差速助力转向 智能转向
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某新型线控转向系统的自适应模糊滑模控制 被引量:13
3
作者 陈辛波 罗杰 +2 位作者 杭鹏 方淑德 罗凤梅 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期568-574,共7页
为实现一种新型线控转向系统的转角跟踪性能,提出了一种自适应模糊滑模控制(AFSMC)方法。传统的滑模控制(SMC)设计需要预先获得系统扰动量,而AFSMC可通过在线模糊自适应系统实时估计出系统扰动量,进而减弱控制律中的切换项信号,降低了... 为实现一种新型线控转向系统的转角跟踪性能,提出了一种自适应模糊滑模控制(AFSMC)方法。传统的滑模控制(SMC)设计需要预先获得系统扰动量,而AFSMC可通过在线模糊自适应系统实时估计出系统扰动量,进而减弱控制律中的切换项信号,降低了控制系统的保守性和抖振现象。仿真结果表明,AFSMC控制下的线控转向系统具有良好的转角跟踪性能、鲁棒性和能效。 展开更多
关键词 汽车 线控转向 滑模控制 自适应模糊控制
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基于模糊控制的叉车线控转向系统变传动比研究 被引量:11
4
作者 吴佳楠 肖本贤 +1 位作者 方兴志 范进 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期912-915,共4页
叉车是工业搬运车辆,对于转向特性要求比其他车辆更高。文章根据理想传动比的概念,以线控转向传动比的控制为研究对象,线控转向系统整车二自由度模型为基础,结合叉车自身特点与转向要求,提出了传动比模糊控制策略,旨在进一步改善系统的... 叉车是工业搬运车辆,对于转向特性要求比其他车辆更高。文章根据理想传动比的概念,以线控转向传动比的控制为研究对象,线控转向系统整车二自由度模型为基础,结合叉车自身特点与转向要求,提出了传动比模糊控制策略,旨在进一步改善系统的转向性能。根据TE30型托盘搬运叉车的数据进行实际计算和分析,给出了基于车速、方向盘转角的叉车动态转向系统变传动比的模糊设计方法。仿真结果表明,利用模糊控制方法确定的传动比可使车辆在低速行驶时"灵活",高速行驶时"迟钝",使灵敏度趋近于常数,有利于提高叉车操作稳定性,减轻驾驶员的负担。 展开更多
关键词 叉车 模糊控制 线控转向 灵敏度 传动比
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线控转向硬件在环系统设计 被引量:9
5
作者 刘军 穆桂脂 +2 位作者 罗石 高建立 谢文磊 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第3期232-234,共3页
LabVIEW FPGA模块具有灵活性、高性能,以及可定制化能力,CompactRIO硬件提供高性能的可重复配置I/O,保证实时性要求,因此利用LabVIEW FPGA模块和CompactRIO硬件作为线控转向硬件在环仿真试验系统的开发工具和基础。首先对试验系统的总... LabVIEW FPGA模块具有灵活性、高性能,以及可定制化能力,CompactRIO硬件提供高性能的可重复配置I/O,保证实时性要求,因此利用LabVIEW FPGA模块和CompactRIO硬件作为线控转向硬件在环仿真试验系统的开发工具和基础。首先对试验系统的总体结构和工作原理进行了概述,对系统的实时硬件和软件系统进行了设计。针对线控转向系统的实现必须以路感模拟算法和转向控制算法为基础,对系统路感控制算法和转向控制算法进行了重点设计和仿真试验。结果表明所设计的线控转向硬件在环系统非常适合线控转向系统控制算法的测试,采用的控制算法具有良好的控制效果。 展开更多
关键词 线控转向 硬件在环 LABVIEW FPGA 控制算法
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基于线控转向的汽车转向系统技术研究 被引量:7
6
作者 包凡彪 《山东交通科技》 2007年第1期80-83,共4页
线控转向(Steering-By-Wire)是汽车转向系统发展中最新的技术。介绍了汽车转向系统的发展趋势和线控转向技术发展中应用的关键技术,总结了其性能特点以及现阶段开发应用中的主要问题,分析了汽车线控转向系统的结构及工作原理,指出了线... 线控转向(Steering-By-Wire)是汽车转向系统发展中最新的技术。介绍了汽车转向系统的发展趋势和线控转向技术发展中应用的关键技术,总结了其性能特点以及现阶段开发应用中的主要问题,分析了汽车线控转向系统的结构及工作原理,指出了线控转向系统的优点和应用前景,展望了其研究发展趋势。 展开更多
关键词 线控转向 转向系统 控制 关键技术
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装载机电液混合流量匹配转向系统特性研究 被引量:10
7
作者 王翔宇 权龙 +3 位作者 杨敬 张晓刚 程珩 赵斌 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2206-2215,共10页
为提高传统装载机能量利用率,提出采用变转速定量泵独立供油的电液流量匹配转向原理,用于控制装载机转向,将装载机方向盘转向角速度与伺服电机转速进行合理匹配,使液压泵输出相应流量到转向系统中,当无转向信号时,转向动力源不输出流量... 为提高传统装载机能量利用率,提出采用变转速定量泵独立供油的电液流量匹配转向原理,用于控制装载机转向,将装载机方向盘转向角速度与伺服电机转速进行合理匹配,使液压泵输出相应流量到转向系统中,当无转向信号时,转向动力源不输出流量。若电液流量匹配转向系统出现故障,则该液压转向系统经电磁阀自动切换到原有转向系统,继续完成转向作业。首先建立铰接式装载机机械结构动力学与电液混合系统联合仿真模型,利用该模型对电液流量匹配系统的转向过程进行仿真,进一步建立试验测试样机,对转向系统的动态及能耗特性进行测试,并与原有转向系统的转向特性进行对比。研究结果表明:采用电液混合流量匹配转向系统,可减少转向过程的节流损失并消除溢流损失,节能约16%,并可减小压力冲击和波动,系统的稳定性也得到明显提高。 展开更多
关键词 流量匹配 液压转向 线控转向 装载机 节能
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汽车线控转向系统概述 被引量:6
8
作者 左波 陆思猷 何耀华 《专用汽车》 2009年第2期54-55,58,共3页
汽车线控转向系统与传统转向系统相比具有明显的技术优势,成为当前汽车技术研究的热点。为此,介绍了线控转向系统的结构、工作原理、特点和关键技术,并对其发展前景进行了展望。
关键词 线控转向 路感 传感器 关键技术
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汽车线控转向系统的研究现状与发展 被引量:9
9
作者 周聪 肖建 《控制工程》 CSCD 北大核心 2012年第5期827-831,共5页
鉴于汽车转向系统直接影响着汽车操纵稳定性、驾驶舒适性和主动安全性,引入新一代线控转向系统,并比较了线控转向系统与传统转向系统的特点。从提出概念、原型设计和概念车开发三方面阐述了线控转向系统的发展历史和研究现状。介绍了线... 鉴于汽车转向系统直接影响着汽车操纵稳定性、驾驶舒适性和主动安全性,引入新一代线控转向系统,并比较了线控转向系统与传统转向系统的特点。从提出概念、原型设计和概念车开发三方面阐述了线控转向系统的发展历史和研究现状。介绍了线控转向系统的结构、工作原理、关键部件和分类情况,分析了线控转向系统的控制策略及其对汽车的操纵稳定性、空间结构、智能性、安全性等方面的改善。最后讨论了线控转向系统在未来发展中亟需解决的相关问题,包括安全可靠问题、成本问题、控制策略问题和动力电源问题等。 展开更多
关键词 汽车工程 汽车转向系统 线控转向
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线控转向系统电机的选择和ADAMS仿真研究 被引量:5
10
作者 刘军 厍世军 +2 位作者 罗石 赵闯 陶明 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第6期81-83,共3页
通过研究线控转向系统(steering by wire,SBW)的电机(包括路感模拟电机和转向电机)的工作状态,工作特性等,并从计算机仿真和相关试验标准两方面入手,分析了当今线控转向汽车上合理的电动机功率及转矩等参数,提出了车用电动机型号选择的... 通过研究线控转向系统(steering by wire,SBW)的电机(包括路感模拟电机和转向电机)的工作状态,工作特性等,并从计算机仿真和相关试验标准两方面入手,分析了当今线控转向汽车上合理的电动机功率及转矩等参数,提出了车用电动机型号选择的方法和参照。 展开更多
关键词 线控转向 转向电机 ADAMS
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汽车线控转向技术的发展与应用 被引量:1
11
作者 包凡彪 《汽车科技》 2007年第2期10-13,共4页
线控转向是汽车转向系统发展中最新的技术,它便于和其他系统集成、统一协调控制。介绍了汽车线控转向系统的体系构成、工作原理和主要特点,阐述了线控转向系统技术的主要发展,展望了其研究发展趋势和应用前景。
关键词 线控转向 汽车 技术发展 应用
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基于功能安全的分布式驱动电动汽车前轮失效补偿控制 被引量:8
12
作者 梁修天 王其东 +1 位作者 陈无畏 赵林峰 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期26-38,共13页
分布式驱动电动汽车可以实现四轮转矩分配和差动转向,提升整车的动力学控制性能和经济性,但是四轮转矩独立可控的特点也对功能安全提出挑战。当前轮单侧电机出现执行器故障失效情况时,不仅会产生附加横摆力矩降低车辆安全性,差动转向功... 分布式驱动电动汽车可以实现四轮转矩分配和差动转向,提升整车的动力学控制性能和经济性,但是四轮转矩独立可控的特点也对功能安全提出挑战。当前轮单侧电机出现执行器故障失效情况时,不仅会产生附加横摆力矩降低车辆安全性,差动转向功能的存在还会使车辆严重偏航。基于此,在设计分布式驱动-线控转向一体化底盘的基础上,基于功能安全提出一种分布式驱动电动汽车前轮失效补偿控制策略。首先建立分布式驱动失效动力学模型,分析前轮失效对车辆状态的影响机理,发现单一的驱动转矩截断控制无法满足车辆状态修正需求;其次设计一套备用的线控转向结构,通过变截距滑模控制算法提高切换状态下线控转向系统的转角跟踪性能,并用台架试验验证跟踪的准确性;然后设计自适应失效诊断观测器实时诊断驱动系统的电机故障,在将对应轮进行驱动转矩截断后,通过模型预测控制算法对车轮转矩重新分配实现纵向和侧向的状态跟踪;最后通过仿真和实车试验验证所提失效补偿控制策略的有效性和可用性。研究结果表明:分布式驱动电动汽车前轮单侧电机失效后,备用的线控转向系统能及时矫正前轮转角,所提出的失效补偿控制策略能够快速恢复车辆的稳定性和路径跟踪能力。 展开更多
关键词 汽车工程 功能安全 失效补偿 线控转向 分布式驱动
原文传递
线控转向汽车路感控制策略 被引量:6
13
作者 谢立刚 陈勇 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2022年第4期68-74,共7页
线控转向系统取消了转向盘与转向执行机构之间的机械连接,路感由模拟产生。通过Simulink与Carsim平台,建立线控转向汽车整车模型,根据传统转向系统转向过程中产生转向阻力矩的原理,利用动力学方法计算目标转向阻力矩。使用PID控制路感电... 线控转向系统取消了转向盘与转向执行机构之间的机械连接,路感由模拟产生。通过Simulink与Carsim平台,建立线控转向汽车整车模型,根据传统转向系统转向过程中产生转向阻力矩的原理,利用动力学方法计算目标转向阻力矩。使用PID控制路感电机,模拟转向阻力矩。根据ISO13674标准,进行转向盘中间位置操纵稳定性试验。仿真结果表明,粒子群优化PID可以更有效地实现路感反馈功能。最后,与传统转向汽车实车试验对比,证明了线控转向系统路感控制策略的有效性。 展开更多
关键词 线控转向 粒子群算法 路感电机
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车辆线控转向系统关键技术研究综述 被引量:3
14
作者 屈翔 陈豪 +1 位作者 张君 王伟 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2023年第8期74-84,共11页
线控转向系统(steering-by-wire, SBW)作为线控底盘的关键执行系统,取消了机械连接,转向操作由电信号直接传达,控制方式更灵活,可实现模块化结构,提高了转向系统与底盘其他子系统的耦合性和控制自由度。对线控转向系统路感模拟技术与变... 线控转向系统(steering-by-wire, SBW)作为线控底盘的关键执行系统,取消了机械连接,转向操作由电信号直接传达,控制方式更灵活,可实现模块化结构,提高了转向系统与底盘其他子系统的耦合性和控制自由度。对线控转向系统路感模拟技术与变传动比技术及控制参数估计方法进行全面阐述,以及对路感模拟技术中涉及的反馈力矩控制和回正力矩控制研究成果进行了对比和分析,指出其力传递特性和角传递特性不耦合的特点会造成较差的驾驶体验;常用的变角传动比设计方法主要是恒定横摆角速度的变角传动比和随车速(转角)变化的变角传动比这2类设计方法,指出单一设计方法存在的不足,也明确了其分别满足不同驾驶员偏好的角传递特性区间优势;对线控转向技术未来研究方向和发展进行了展望,提出线控转向技术发展应趋向路感个性化、安全可靠、精准控制等特点。 展开更多
关键词 线控转向系统 路感模拟 变传动比设计 参数估计
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基于分数阶微积分的线控转向系统的控制研究 被引量:6
15
作者 田杰 高翔 陈宁 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第9期1172-1176,共5页
根据线控转向系统的特点,建立了能够实现正常转向功能的前轮转向模块的动力学方程。并根据线控转向系统鲁棒性的设计要求,提出了一种基于分数阶微积分理论的PIλDμ控制器,使得线控转向系统在所要求的频域范围具有鲁棒性。讨论了积分阶... 根据线控转向系统的特点,建立了能够实现正常转向功能的前轮转向模块的动力学方程。并根据线控转向系统鲁棒性的设计要求,提出了一种基于分数阶微积分理论的PIλDμ控制器,使得线控转向系统在所要求的频域范围具有鲁棒性。讨论了积分阶次、微分阶次以及拟合阶次对控制系统的影响。通过优化方法得到分数阶PIλDμ控制器的五个设计参数,用Oustaloup递归算法对分数阶PIλDμ控制器进行拟合,得到了可在Matlab/Simulink环境下使用的分数阶PIλDμ控制器仿真模型,并对该控制系统进行了仿真分析。结果表明:该控制器对提高转向系统性能的鲁棒性是有效的。 展开更多
关键词 分数阶微积分 分数阶PIλDμ控制器 线控转向 Oustaloup算法
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汽车冗余线控转向系统的可靠性分析 被引量:7
16
作者 吴俊鹏 景传奇 张凤登 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2018年第1期29-35,共7页
本文提出了一种适合线控转向系统应用的容错架构,该架构涉及ECU(electronic control unit)冗余、电机冗余、总线传输通道冗余、传感器冗余和软件冗余等多个方面.通过研究传感器三模冗余的马尔可夫基本模型,给出了可靠性与故障率、故障... 本文提出了一种适合线控转向系统应用的容错架构,该架构涉及ECU(electronic control unit)冗余、电机冗余、总线传输通道冗余、传感器冗余和软件冗余等多个方面.通过研究传感器三模冗余的马尔可夫基本模型,给出了可靠性与故障率、故障检测覆盖率之间的关系式.然后,利用故障模式与影响分析(failure mode and effects analysis,FMEA)法列出了各种系统故障,形成了系统级的FMEA表,并由此建立了整个系统的马尔可夫模型,解马尔可夫微分方程组,便可以得到整个系统的可靠性R(t).与非冗余的线控转向系统比较,结果表明在车辆的生命周期内,冗余系统的可靠性较高. 展开更多
关键词 马尔可夫模型 线控转向 故障模式与影响分析 容错 冗余 FLEXRAY
原文传递
线控转向前轮转角跟踪控制策略的对比研究
17
作者 张鑫玉 董明丰 《成都工业学院学报》 2024年第1期13-17,共5页
为在有限时间内对线控转向执行系统的转角进行精确跟踪,提出了一种快速终端滑膜控制(FTSM)对前轮转角进行跟踪控制的方法,并验证了该控制器的稳定性。在Simulink中搭建转向系统仿真模型,以该模型替换Carsim软件自带的机械转向系统,搭建... 为在有限时间内对线控转向执行系统的转角进行精确跟踪,提出了一种快速终端滑膜控制(FTSM)对前轮转角进行跟踪控制的方法,并验证了该控制器的稳定性。在Simulink中搭建转向系统仿真模型,以该模型替换Carsim软件自带的机械转向系统,搭建出线控转向系统联合仿真模型。并将PID控制、滑膜控制(SMC)、非奇异终端滑膜控制(NTSM)与快速终端滑模控制(FTSM)策略对前轮转角的跟踪效果对比。在仿真实验中,FTSM控制下的前轮转角在梯形工况下和双纽线工况下有最好的控制效果,能够满足线控转向车辆的性能要求。 展开更多
关键词 线控转向 快速终端滑膜控制 前轮转角
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基于阿克曼算法的轮毂电动汽车控制方法研究 被引量:5
18
作者 李卫硕 徐颖 +3 位作者 郭超 李亚超 严亚亚 黄伟兵 《测控技术》 CSCD 2017年第3期59-62,共4页
轮毂电动汽车以其独特的线控转向、线控驱动及线控制动设计,实现了整车的机电一体化控制。以前置前驱、前轮转向的轮毂电动汽车为研究对象,依据阿克曼转向模型原理,实现轮毂电动汽车前轮独立转向及差速系统的控制;同时,根据ABS控制理论... 轮毂电动汽车以其独特的线控转向、线控驱动及线控制动设计,实现了整车的机电一体化控制。以前置前驱、前轮转向的轮毂电动汽车为研究对象,依据阿克曼转向模型原理,实现轮毂电动汽车前轮独立转向及差速系统的控制;同时,根据ABS控制理论,实现对轮毂电动汽车有效制动的控制。以上控制方法经实验验证切实可行。 展开更多
关键词 线控转向 线控制动 线控驱动 阿克曼模型 电磁制动器
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线控转向系统变角传动比设计及路感模拟 被引量:5
19
作者 王晓峰 汪选要 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第3期185-188,共4页
变角传动比设计及路感模拟是线控转向系统的核心部分。根据车辆的转向灵敏度和车速确定了变角传动比的设计方案。通过分析不同路感模拟的策略,考虑到“人-车-路”闭环系统各个环节间的相互关系,并结合不同驾驶员的偏好与转向系统对道路... 变角传动比设计及路感模拟是线控转向系统的核心部分。根据车辆的转向灵敏度和车速确定了变角传动比的设计方案。通过分析不同路感模拟的策略,考虑到“人-车-路”闭环系统各个环节间的相互关系,并结合不同驾驶员的偏好与转向系统对道路信息的反馈,基于权重法进行转向路感的模拟。通过Carsim/Simulink仿真双移线和双纽线工况,结果表明该转向系统不但减轻了驾驶员操作负担,而且还兼顾了驾驶员的偏好,并且能够及时响应道路变化,提高了车辆的操纵稳定性和转向轻便性。 展开更多
关键词 线控转向系统 变角传动比 路感模拟 操纵稳定性 转向轻便性
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线控转向系统汽车的主动转向控制研究
20
作者 谢立刚 陈勇 郭晓光 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第1期180-185,共6页
以线控转向系统汽车为研究对象,为提高车辆在低附着路面以及高速行驶时的行驶稳定性,提出了一种基于指数趋近律的滑模控制算法。基于Simulink与Carsim平台,建立整车模型,并对转向执行总成部分进行频率响应特性分析,验证其工作稳定性。... 以线控转向系统汽车为研究对象,为提高车辆在低附着路面以及高速行驶时的行驶稳定性,提出了一种基于指数趋近律的滑模控制算法。基于Simulink与Carsim平台,建立整车模型,并对转向执行总成部分进行频率响应特性分析,验证其工作稳定性。根据固定转向增益,设计理想角传动比曲线,并设计滑模控制器实现车辆的主动转向功能。仿真结果表明,与PI控制器的结果相比,这里所提出的控制策略可以更有效地实现主动转向功能。 展开更多
关键词 线控转向 理想传动比 滑模控制 主动转向
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