一种基于自抗扰控制的电子差速控制策略研究 被引量：13

1

作者 姚芳 赵晓鹏 +2 位作者 吴正斌 林祥辉 郑帅 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期177-191,共15页

电动车辆转向时,复杂路况及车况综合作用下,驱动轮承载更强扰动的负荷,驱动轮滑移运动所占比重不确定性增大,影响行车稳定与安全。为此,设计基于自抗扰控制(ADRC)的电子差速控制(EDC)策略,并利用混沌粒子群优化算法(CPSO)设计控制器参... 电动车辆转向时,复杂路况及车况综合作用下,驱动轮承载更强扰动的负荷,驱动轮滑移运动所占比重不确定性增大,影响行车稳定与安全。为此,设计基于自抗扰控制(ADRC)的电子差速控制(EDC)策略,并利用混沌粒子群优化算法(CPSO)设计控制器参数。构建7自由度整车模型,以滑移率为控制量、驱动轮电机转矩为输出,设计基于CPSO-ADRC的电子差速控制器,使转向过程中滑移率始终保持在目标值上;提出的EDC系统与配置有模糊PID控制器和滑模控制器(SMC)的EDC系统进行了对比分析,在Simulink/Carsim平台和实车上进行不同路况的EDC实验。结果表明,基于CPSO-ADRC的EDC策略具有强抗干扰能力,其快速性相较其他两种策略提高了20%和14.4%,横摆角速度的波幅均降低了约50%,增强了EDC的快速性和鲁棒性,更有效保证电动车辆转向过程的行驶安全。 展开更多

关键词 滑移率 自抗扰控制 电子差速控制 混沌粒子群优化算法 simulink/carsim

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分布式电动汽车状态与参数无迹卡尔曼滤波估计 被引量：11

2

作者 宋义彤 舒红宇 +2 位作者 陈仙宝 靖长青 郭成 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第16期204-213,共10页

为提高分布式电动汽车的控制性能,提出一种更加综合、全面的车辆状态及参数估计方法。针对车辆在行驶过程中某些动力学状态及参数难以实时量测的问题,以分布式电驱动汽车为研究对象,探讨基于无迹卡尔曼滤波的车辆状态估计及参数识别方... 为提高分布式电动汽车的控制性能,提出一种更加综合、全面的车辆状态及参数估计方法。针对车辆在行驶过程中某些动力学状态及参数难以实时量测的问题,以分布式电驱动汽车为研究对象,探讨基于无迹卡尔曼滤波的车辆状态估计及参数识别方法。建立7自由度时变参数车辆模型;以车辆易于测量的纵向加速度、侧向加速度、横摆角速度和轮速为观测变量,通过状态扩维,将车辆相关参数引入到车辆状态矢量中,采用无迹卡尔曼滤波算法设计一种车辆状态和参数的联合观测器,以便同时估计和辨识车辆纵向速度、侧向速度、轮胎侧向力、车辆质量、转动惯量、质心位置及其高度;在Simulink/Carsim平台上进行鱼钩角输入、滑行和加速工况的仿真验证,结果表明,该联合观测器能够有效的估计和辨识出上述相关车辆状态和参数,收敛效果较好。 展开更多

关键词 无迹卡尔曼滤波 观测器 估计 simulink/carsim

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卡尔曼滤波方法估计车辆质量与道路坡度对比分析 被引量：5

3

作者 苏庆列 黄鹏 《机械设计》 CSCD 北大核心 2021年第7期105-109,共5页

针对传统车辆控制系统难以实时准确测量整车质量和道路坡度的问题,建立车辆纵向动力学方程,采用欧拉前向方法将系统方程进行离散化,运用扩展卡尔曼滤波算法和无迹卡尔曼滤波算法,分别设计了整车质量观测器、道路坡度观测器、整车质量和... 针对传统车辆控制系统难以实时准确测量整车质量和道路坡度的问题,建立车辆纵向动力学方程,采用欧拉前向方法将系统方程进行离散化,运用扩展卡尔曼滤波算法和无迹卡尔曼滤波算法,分别设计了整车质量观测器、道路坡度观测器、整车质量和道路坡度联合观测器,并进行了对比分析。在Simulink/Carsim环境下进行了联合仿真分析,采用Carsim输出数据代替实车数据对观测器进行了验证。结果表明,两种算法都能够有效地估计出车辆的整车质量和道路坡度,但与扩展卡尔曼滤波对整车质量估计结果相比,无迹卡尔曼滤波算法具有较小波动、收敛速度快的优点。 展开更多

关键词 整车质量 道路坡度 欧拉前向方法 卡尔曼滤波 simulink/carsim

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基于预瞄PID的自动泊车路径跟踪分析 被引量：1

4

作者 骆嫚 熊胜健 +2 位作者 隋立洋 鲁若宇 江辉 《汽车实用技术》 2023年第11期66-71,共6页

为减少路径跟踪的误差,文章设计了基于预瞄误差的比例-积分-微分(PID)控制器。首先,采用直线-圆弧-回旋曲线拼接的方法生成了垂直泊车场景下曲率连续的全局路径。其次,设计了预瞄点、参考点及预瞄误差的计算方法,并将预瞄误差作为PID的... 为减少路径跟踪的误差,文章设计了基于预瞄误差的比例-积分-微分(PID)控制器。首先,采用直线-圆弧-回旋曲线拼接的方法生成了垂直泊车场景下曲率连续的全局路径。其次,设计了预瞄点、参考点及预瞄误差的计算方法,并将预瞄误差作为PID的输入以设计路径跟踪控制器。最后,通过Simulink/CarSim联合仿真对预瞄PID算法进行了验证,仿真及试验的结果表明,文章所提出的基于预瞄PID的路径跟踪算法虽然原理简单,但是跟踪精度较高,可以满足自动泊车的需求。 展开更多

关键词 自动泊车 垂直泊车 路径跟踪 预瞄误差 PID simulink/carsim

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汽车实验用转向机器人轨迹规划 被引量：4

5

作者 赵书尚 余欢 李阁强 《中国工程机械学报》 北大核心 2018年第2期153-157,163,共6页

针对汽车操纵稳定性实验中的蛇行试验,为解决多约束条件下汽车实验用转向机器人生成满足实验条件轨迹的问题,研究车辆运动学模型特性,采用序列二次规划方法,以最优化轨迹的综合性能为目标,规划出满足运动学约束、速度约束、目标状态约... 针对汽车操纵稳定性实验中的蛇行试验,为解决多约束条件下汽车实验用转向机器人生成满足实验条件轨迹的问题,研究车辆运动学模型特性,采用序列二次规划方法,以最优化轨迹的综合性能为目标,规划出满足运动学约束、速度约束、目标状态约束以及曲率连续约束的最优实验轨迹.设计模糊PID控制器,在人为控制的车速发生波动时前轮转角可进行相应调整.利用Simulink-CarSim搭建车辆模型以及轨迹规划模型,进行路径跟踪实验仿真.仿真实验结果表明,所提出的轨迹规划方法与控制方法能够生成满足车辆运动连续性要求和各项约束条件的平滑轨迹,且轨形跟踪效果较好. 展开更多

关键词 转向机器人 轨迹规划 序列二次规划 模糊PID控制器 simulink-carsim 路径跟踪

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无人驾驶汽车的轨迹优化研究

6

作者 于洋 徐长钊 +2 位作者 王钊 韩达 张坤 《汽车实用技术》 2023年第11期49-56,共8页

文章重点研究无人驾驶车辆的轨迹跟踪问题,选取模型预测控制理论作为此次研究的理论基础。首先设定汽车的前轮转角作为相应的控制量,将汽车的横向位置和横摆角设置为状态量,建立起汽车的三自由度动力学模型,然后结合魔术轮胎公式,为保... 文章重点研究无人驾驶车辆的轨迹跟踪问题,选取模型预测控制理论作为此次研究的理论基础。首先设定汽车的前轮转角作为相应的控制量,将汽车的横向位置和横摆角设置为状态量,建立起汽车的三自由度动力学模型,然后结合魔术轮胎公式,为保证模型的精度有效性,对现有模型进行线性化和离散化处理,完成预测模型的初步构想,在此基础上增加松弛因子和软约束,从而完成增量线性时变模型轨迹的建立。模型优化完成后,通过Simulink/CarSim联合仿真平台进行验证,设定不同仿真工况,尽可能模拟无人驾驶车辆遇到的复杂工况,经多次仿真实验,文章设计的轨迹跟踪控制器在良好路面条件下,最高安全纵向行驶速度为68 km/h,为后续无人驾驶深入研究提供数据基础。 展开更多

关键词 无人驾驶车辆 模型预测控制 轨迹跟踪优化 simulink/carsim联合仿真

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位移相关减振器对匹配机械弹性车轮的汽车操纵稳定性的影响 被引量：4

7

作者 周凯 赵又群 +1 位作者 徐瀚 白毅强 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2019年第2期20-26,共7页

为了提高轮胎行驶安全性,避免出现轮胎刺扎、爆胎等情况,同时针对车辆是否具有良好的操纵稳定性等问题,研究了一种阻尼特性随活塞位置变化而改变的位移相关减振器对匹配机械弹性车轮的汽车操纵性的影响。在传统被动式双筒减振器的基础上... 为了提高轮胎行驶安全性,避免出现轮胎刺扎、爆胎等情况,同时针对车辆是否具有良好的操纵稳定性等问题,研究了一种阻尼特性随活塞位置变化而改变的位移相关减振器对匹配机械弹性车轮的汽车操纵性的影响。在传统被动式双筒减振器的基础上,建立位移相关减振器的Simulink模型,将该模型导入匹配机械弹性车轮相关参数的Carsim整车模型,在正弦与双移线两种工况下进行Simulink与Carsim的整车联合仿真试验。联合仿真试验结果与传统被动式双筒减振器的结果进行对比分析表明:在空载高速状态下,装有位移相关减振器车辆的横摆角速度与侧向加速度峰值均较小,具有更好的操纵稳定性,并且在车辆行驶平顺性上也有所改善。 展开更多

关键词 位移相关减振器 机械弹性车轮 simulink/carsim联合仿真 操纵稳定性

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基于Carsim/Simulink的汽车线控转向系统联合仿真研究 被引量：1

8

作者 马建国 肖平 桂飞 《安阳工学院学报》 2023年第2期29-33,共5页

为了提高汽车转向时的转向稳定性,基于Carsim/Simulink联合仿真的方法对汽车线控转向系统进行了研究。首先根据线控转向系统的结构和工作原理,建立线控转向系统数学模型及基于Mabtlab/Simulink软件的仿真模型;基于Carsim软件构建汽车整... 为了提高汽车转向时的转向稳定性,基于Carsim/Simulink联合仿真的方法对汽车线控转向系统进行了研究。首先根据线控转向系统的结构和工作原理,建立线控转向系统数学模型及基于Mabtlab/Simulink软件的仿真模型;基于Carsim软件构建汽车整车模型;在此基础上,建立Carsim/Simulink联合线控转向汽车整车仿真模型。然后,以前轮转角差值作为控制端输入,电压值作为输出,研究汽车线控转向系统PID控制算法。最后在双移线工况下,进行多次仿真试验,结果表明所研究的线控转向控制算法可以提高汽车转向稳定性。 展开更多

关键词 线控转向 建模 PID控制 simulink/carsim联合仿真

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基于Simulink/Carsim的轮式移动机器人的联合仿真及其横向稳定性研究 被引量：2

9

作者 陆晨 黄立新 朱建柳 《轻工学报》 CAS 2019年第5期88-95,共8页

针对轮式移动机器人横向稳定性能较差的问题,搭建Simulink电机模型与车轮转向模型,利用自带的PID闭环控制系统实现实际车速和车轮转角的自由调节,根据Carsim和Simulink的接口参数设置实现轮式移动机器人传动系统模型与电机模型和转向模... 针对轮式移动机器人横向稳定性能较差的问题,搭建Simulink电机模型与车轮转向模型,利用自带的PID闭环控制系统实现实际车速和车轮转角的自由调节,根据Carsim和Simulink的接口参数设置实现轮式移动机器人传动系统模型与电机模型和转向模型的信号传递,进而实现轮式移动机器人Simulink/Carsim联合仿真.双移线试验结果表明,联合仿真下的轮式移动机器人横向稳定性高于传统移动机器人. 展开更多

关键词 simulink/carsim联合仿真 PID闭环控制系统 双移线试验 稳定性

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指数趋近率的模糊滑模四轮转向控制方法

10

作者 党栋辉 《汽车实用技术》 2022年第8期21-25,共5页

针对线控四轮转向车辆,提出了一种基于指数趋近率的模糊滑模四轮转向控制方法。设计了以车辆方向盘转角为系统输入,车辆前、后轮转向角为输出的模糊滑模控制策略,通过跟踪预设的二自由度车辆理想转向状态,使实际转向状态趋近于理想转向... 针对线控四轮转向车辆,提出了一种基于指数趋近率的模糊滑模四轮转向控制方法。设计了以车辆方向盘转角为系统输入,车辆前、后轮转向角为输出的模糊滑模控制策略,通过跟踪预设的二自由度车辆理想转向状态,使实际转向状态趋近于理想转向状态。通过设计模糊控制器,降低了滑模控制过程中的抖振现象。最后通过三种不同工况进行滑模控制效果的一致性和鲁棒性验证。结果表明,该控制方法具有较好的瞬态响应特性,并且在一定界限的干扰下保证车辆运行状态不发生巨大变化。 展开更多

关键词 四轮转向 滑模控制 转向控制策略 simulink/carsim仿真

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智能避撞虚拟设计

11

作者 张蒙 魏民祥 +1 位作者 李想 余佳奎 《新型工业化》 2019年第6期78-81,共4页

本文为汽车主动避撞研究中存在的部分问题进行了讨论与解决,并将这一方向常规的实验研究方法由二车工况拓展到三车工况,基于两种控制策略利用工程软件MATLAB/Simulink及carsim进行了智能汽车主动避撞系统进行研究并完成了避撞系统虚拟... 本文为汽车主动避撞研究中存在的部分问题进行了讨论与解决,并将这一方向常规的实验研究方法由二车工况拓展到三车工况,基于两种控制策略利用工程软件MATLAB/Simulink及carsim进行了智能汽车主动避撞系统进行研究并完成了避撞系统虚拟模型搭建的工作,实现了仿真实验研究过程的流程化,为汽车主动避撞研究提供了一个新思路。 展开更多

关键词 主动避撞 simulink/carsim联合仿真 MATLAB

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