汽车线控转向技术概述 被引量：21

1

作者 于蕾艳 林逸 施国标 《农业装备与车辆工程》 2007年第5期3-6,共4页

线控转向(Steer-By-Wire,SBW)指通过通讯网络连接各部件的控制系统,它替代了传统的机械或液压连接,可以改善车辆操纵性、主动安全性、被动安全性。综述了线控转向的国内外发展现状,介绍了线控转向系统的基本结构与工作原理、三个研究热... 线控转向(Steer-By-Wire,SBW)指通过通讯网络连接各部件的控制系统,它替代了传统的机械或液压连接,可以改善车辆操纵性、主动安全性、被动安全性。综述了线控转向的国内外发展现状,介绍了线控转向系统的基本结构与工作原理、三个研究热点及开发方法,展望了线控转向技术的发展趋势。 展开更多

关键词 线控转向 主动转向 路感

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线控转向系统动力学模型的研究 被引量：15

2

作者 于蕾艳 林逸 施国标 《计算机仿真》 CSCD 2008年第6期251-253,共3页

准确简单的线控转向系统动力学模型是研究线控转向的各种控制策略和参数匹配的基础。建立了线控转向系统的人-车-路闭环动力学模型,包括道路模型、驾驶员模型、控制器模型、转向盘总成模型、整车模型(包括车身模型、轮胎模型)及前轮转... 准确简单的线控转向系统动力学模型是研究线控转向的各种控制策略和参数匹配的基础。建立了线控转向系统的人-车-路闭环动力学模型,包括道路模型、驾驶员模型、控制器模型、转向盘总成模型、整车模型(包括车身模型、轮胎模型)及前轮转向总成模型等。基于以上模型,研究了驾驶员模型参数:驾驶员的补偿转向增益和认知时间延迟引起的死区时间变化对实际侧向偏移到目标侧向偏移的传递函数频率响应的影响。结果表明,选择不同的参数对线控转向系统的操纵稳定性影响较大,应合理选择相关参数。 展开更多

关键词 线控转向 动力学模型 驾驶员模型

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线控转向系统的前轮转角跟踪策略研究 被引量：20

3

作者 罗建南 朱光钰 +2 位作者 杨浩瀚 喻凡 陈俐 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第22期165-173,共9页

研究通过对线控转向系统进行主动控制,可靠并准确地得到期望的前轮转角。基于建立的线控转向系统数学模型,使用非线性自回归模型确定其系统参数,设计内模控制器跟踪车辆的期望运动状态。通过开环和闭环试验,对控制器在典型的驾驶工况下... 研究通过对线控转向系统进行主动控制,可靠并准确地得到期望的前轮转角。基于建立的线控转向系统数学模型,使用非线性自回归模型确定其系统参数,设计内模控制器跟踪车辆的期望运动状态。通过开环和闭环试验,对控制器在典型的驾驶工况下的有效性进行了验证。通过与PID控制器的结果对比,证明所设计的内模控制器能提供更好的控制性能。为减少驾驶员的操纵负担并确保车辆在不同行驶条件下的稳定性,根据不同工况下的测试结果提出基于增益不变的变角传动比控制策略,并设计了滑模控制器跟踪期望横摆角以实现主动转向。通过对内模和滑模控制器的联合仿真结果表明,所设计的控制器可实现期望横摆角度的精确跟踪,显著提高车辆的操纵灵活性和稳定性。 展开更多

关键词 线控转向系统 内模控制器 滑模控制器 主动转向

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线控转向系统路感控制策略的研究 被引量：9

4

作者 于蕾艳 林逸 施国标 《计算机仿真》 CSCD 2008年第6期248-250,269,共4页

线控转向系统取消了转向盘与转向轮的机械连接,所以必须通过电机向驾驶员实时反馈路感,从而使驾驶员感知车辆行驶状态和路面状况,作出正确操纵行为。提出了路感的评价指标,并根据转向角度和车速计算轮胎回正力矩,研究了不同力传动比对... 线控转向系统取消了转向盘与转向轮的机械连接,所以必须通过电机向驾驶员实时反馈路感,从而使驾驶员感知车辆行驶状态和路面状况,作出正确操纵行为。提出了路感的评价指标,并根据转向角度和车速计算轮胎回正力矩,研究了不同力传动比对输入阻抗和转向盘力阶跃响应性能的影响。随车速调整力传动比,可获得驾驶员期望的转向感觉。结果表明,调整力传动比参数可获得良好的路感和回正性。提出的路感控制策略双纽线试验和蛇行实验性能良好,可改善汽车的操纵稳定性。 展开更多

关键词 线控转向 路感 输入阻抗

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基于ISO标准的道路车辆线控转向系统的功能安全概念设计 被引量：12

5

作者 荣芩 吴晓东 许敏 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2018年第3期250-257,共8页

线控转向(SBW)系统是发展未来智能汽车的热点。为提高SBW系统的安全性、可靠性,根据国际标准组织(ISO)的"ISO 26262",展开了SBW系统功能安全的概念设计。根据系统的功能需求和结构分析,分析了道路车辆使用场景;对系统潜在危... 线控转向(SBW)系统是发展未来智能汽车的热点。为提高SBW系统的安全性、可靠性,根据国际标准组织(ISO)的"ISO 26262",展开了SBW系统功能安全的概念设计。根据系统的功能需求和结构分析,分析了道路车辆使用场景;对系统潜在危险进行了辨识,用规则集的方法,评估了汽车安全完整性等级(ASIL),提出2个功能安全目标(中高速行驶时应防止SBW发生非意向的转向力矩超限和无法转向)以及功能安全概念,并分配到系统的架构元素中。测试得到该架构可及时检测故障,并能在故障后切换为备份机构。结果显示:本系统功能安全框架可以在系统出现故障时及时进入安全状态,从而保障驾驶员的安全。 展开更多

关键词 智能汽车 线控转向(sbw) 道路车辆 功能安全 安全规范ISO26262 汽车安全完整性等级(ASIL)

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汽车线控转向系统的建模与仿真研究 被引量：9

6

作者 周聪 肖建 张桂香 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2012年第3期355-358,362,共5页

研究汽车转向稳定性控制问题。针对线控转向系统的可变转向特性对汽车操纵影响稳定性,为保证行驶安全性,通过分析线控转向系统的工作原理和结构特点,建立线控转向系统各组成部分的数学模型,结合驾驶员模型和整车模型,对线控转向系统的... 研究汽车转向稳定性控制问题。针对线控转向系统的可变转向特性对汽车操纵影响稳定性,为保证行驶安全性,通过分析线控转向系统的工作原理和结构特点,建立线控转向系统各组成部分的数学模型,结合驾驶员模型和整车模型,对线控转向系统的可变角传递特性和力传递特性进行仿真。仿真结果表明:SBW系统能够获得与传统转向系统同样清晰的路感,并且SBW系统能够保持稳定的转向灵敏度,从而改善了汽车的稳定性,为保证行驶的安全提供了依据。 展开更多

关键词 汽车 线控转向 建模 仿真

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遗传算法优化线控转向系统角传动比的研究 被引量：9

7

作者 于蕾艳 林逸 施国标 《计算机仿真》 CSCD 2008年第8期268-270,共3页

线控转向系统取消了转向盘与转向轮的机械连接,可以根据车况灵活改变角传动比以提高汽车的操纵稳定性。首先建立了线控转向系统的人-车-路闭环动力学模型,包括道路模型、驾驶员模型、二自由度整车模型。然后研究了包括轨道误差总方差、... 线控转向系统取消了转向盘与转向轮的机械连接,可以根据车况灵活改变角传动比以提高汽车的操纵稳定性。首先建立了线控转向系统的人-车-路闭环动力学模型,包括道路模型、驾驶员模型、二自由度整车模型。然后研究了包括轨道误差总方差、方向误差指标、驾驶员转向负担三项指标的开环总方差。最后利用遗传算法,以开环总方差为适应度函数,对不同车速下的传动比进行优化。结果表明,各车速下的传动比使得开环总方差较小,提高了车道跟踪性能、方向稳定性能,降低了驾驶员的转向负荷,从而提高汽车的操纵稳定性。 展开更多

关键词 线控转向 遗传算法 角传动比

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线控转向系统的主动转向控制策略研究 被引量：6

8

作者 于蕾艳 林逸 施国标 《计算机仿真》 CSCD 2008年第5期233-235,343,共4页

线控转向系统取消了转向盘和转向轮之间的机械连接,可以对前轮进行主动转向控制以增强操纵稳定性和主动安全性。通过使前轮线控转向系统的期望横摆角速度跟踪稳态质心侧偏角为0的四轮转向车辆的横摆角速度,设计线控转向系统的变传动比,... 线控转向系统取消了转向盘和转向轮之间的机械连接,可以对前轮进行主动转向控制以增强操纵稳定性和主动安全性。通过使前轮线控转向系统的期望横摆角速度跟踪稳态质心侧偏角为0的四轮转向车辆的横摆角速度,设计线控转向系统的变传动比,主动控制前轮转角。通过时域响应、转向增益、开环总方差等指标对其进行了性能分析。结果表明:采用提出的主动转向控制策略时稳态质心侧偏角大大降低,开环总方差大大降低,从而提高了汽车的操纵稳定性。 展开更多

关键词 线控转向 主动转向 操纵稳定性

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基于线控转向系统的无人驾驶技术发展 被引量：7

9

作者 李时雨 《汽车工程师》 2018年第3期14-17,共4页

随着线控技术的日益成熟,越来越多的汽车将采用线控转向系统。该文介绍了传统线控转向系统的布置形式,讨论了技术难点和优势。在传统转向技术的基础上,介绍了无人驾驶系统中的线控底盘,以及其在无人技术中的应用,分析了国内外几种典型... 随着线控技术的日益成熟,越来越多的汽车将采用线控转向系统。该文介绍了传统线控转向系统的布置形式,讨论了技术难点和优势。在传统转向技术的基础上,介绍了无人驾驶系统中的线控底盘,以及其在无人技术中的应用,分析了国内外几种典型无人车的转向系统和应用特点。最后,对基于线控转向系统的无人驾驶技术进行了展望。 展开更多

关键词 线控转向 无人驾驶 发展

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基于新型趋近律的智能无人车辆线控转向系统滑模控制 被引量：2

10

作者 黄华 高艺鹏 +1 位作者 王伟达 杨超 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期773-782,共10页

路径跟踪是智能无人车辆的关键技术之一,其中,对线控转向系统的精确控制是影响智能无人车辆路径跟踪精度的重要因素.为提升线控转向系统在未知扰动下的转角动态响应性能和路径跟踪精度,本文基于一种新型趋近律设计了改进滑模控制方法并... 路径跟踪是智能无人车辆的关键技术之一,其中,对线控转向系统的精确控制是影响智能无人车辆路径跟踪精度的重要因素.为提升线控转向系统在未知扰动下的转角动态响应性能和路径跟踪精度,本文基于一种新型趋近律设计了改进滑模控制方法并应用于线控转向系统.首先,考虑模型不确定、系统摩擦和齿条力建立线控转向系统数学模型.然后,分析得到滑模趋近律的设计原理,通过设计参数调节函数构建了一种新型滑模趋近律实现趋近速度的动态调节,并对比分析了其在离散形式下的性能.最后,针对线控转向系统,设计改进滑模控制方法.仿真和试验结果表明,改进滑模控制方法能够改善线控转向系统对转角的动态响应性能,提高路径跟踪精度. 展开更多

关键词 智能无人车辆 线控转向(sbw) 路径跟踪 滑模趋近律 滑模控制(SMC)

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基于分数阶PID理论的汽车线控转向的主动控制 被引量：6

11

作者 赵树恩 刘秋杨 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2019年第2期161-168,共8页

为实现更好的车辆稳定性,提出一种基于分数阶比例积分微分(PID)理论的线控转向(SBW)主动控制方法。建立了SBW系统Simulink动力学模型,设计了定横摆角速度增益的理想变传动比曲线;基于横摆角速度反馈的状态跟踪校正控制策略,提出该算法;... 为实现更好的车辆稳定性,提出一种基于分数阶比例积分微分(PID)理论的线控转向(SBW)主动控制方法。建立了SBW系统Simulink动力学模型,设计了定横摆角速度增益的理想变传动比曲线;基于横摆角速度反馈的状态跟踪校正控制策略,提出该算法;利用Oustaloup滤波器和粒子群优化算法,进行了有理化和参数整定处理。在高速双移线和鱼钩工况下,进行了离线Carsim/Simulink联合仿真分析。结果表明:相比于传统PID控制和模糊控制,该控制方法的横摆角速度降低了4.7%和9%,侧向加速度降低了6.3%和7.7%,质心侧偏角降低了9.8%和19.5%;因而,该控制器具有较好的SBW主动控制性能。 展开更多

关键词 汽车行驶稳定性 主动控制 线控转向(sbw) 变传动比 比例积分微分(PID) 分数阶PID 粒子群算法

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线控转向车辆可变角传动比特性的研究 被引量：6

12

作者 李文琪 吴晓东 《机电工程》 CAS 北大核心 2019年第4期422-427,共6页

针对线控车辆的操控性能改善问题,对线控转向系统可变角传动比特性的优化设计方法进行了研究。基于客观的车辆操纵稳定性指标多目标评价函数,结合"驾驶员-车-路"闭环系统双移线工况仿真实验结果分析,确定了不同车速对应的最... 针对线控车辆的操控性能改善问题,对线控转向系统可变角传动比特性的优化设计方法进行了研究。基于客观的车辆操纵稳定性指标多目标评价函数,结合"驾驶员-车-路"闭环系统双移线工况仿真实验结果分析,确定了不同车速对应的最优角传动比;在此基础上,考虑车辆非线性横摆角速度增益特性对驾驶员转向操作的不利影响,分析了角传动比随转向盘转角变化的特性;对固定角传动比系统和可变角传动比系统的线控车辆,分别进行了双纽线和双移线两种典型转向工况下的仿真对比实验。实验及研究结果表明:相比于传统固定角传动比系统,具有角传动比可变优化特性的转向系统不仅能改善车辆低速转向灵敏性和中高速路径跟随性能,还能有效减小驾驶员的转向操作负担。 展开更多

关键词 线控转向 变角传动比 操纵稳定性 仿真分析

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带有干扰观测器的线控转向系统复合自适应神经网络控制 被引量：6

13

作者 王云龙 王泽政 +1 位作者 王永富 赵晶 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期433-443,共11页

考虑车辆线控转向(SbW)系统存在不确定动态特性以及外界干扰影响.本文提出一种带有干扰观测器的复合自适应神经网络实现SbW系统的精确建模与稳定控制.首先,利用神经网络在线逼近系统不确定动态,避免控制器设计中使用到系统模型的先验知... 考虑车辆线控转向(SbW)系统存在不确定动态特性以及外界干扰影响.本文提出一种带有干扰观测器的复合自适应神经网络实现SbW系统的精确建模与稳定控制.首先,利用神经网络在线逼近系统不确定动态,避免控制器设计中使用到系统模型的先验知识.然后,结合系统的跟踪误差与建模误差提出一种新的复合自适应学习率来更新神经网络的权值,从而加快跟踪误差的收敛速度.最后通过设计干扰观测器补偿系统受到摩擦力矩、回正力矩与神经网络逼近误差的影响,提高了系统的抗干扰能力.李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的跟踪误差信号一致最终有界.数值仿真与硬件在环实验结果验证了该控制方法的有效性和优越性. 展开更多

关键词 线控转向 神经网络 干扰观测器 李雅普诺夫稳定性 硬件在环

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线控转向系统的转向盘力反馈控制策略研究 被引量：2

14

作者 于蕾艳 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2009年第1期264-266,279,共4页

线控转向系统取消了转向盘和转向轮之间的机械连接,因而可以根据车况主动提供路感,提高车辆的操纵稳定性。首先研究了转向刚度力矩、由侧向加速度确定的转向盘回正力矩、由轮胎回正力矩确定的转向盘回正力矩、转向阻尼力矩等进行转向盘... 线控转向系统取消了转向盘和转向轮之间的机械连接,因而可以根据车况主动提供路感,提高车辆的操纵稳定性。首先研究了转向刚度力矩、由侧向加速度确定的转向盘回正力矩、由轮胎回正力矩确定的转向盘回正力矩、转向阻尼力矩等进行转向盘力反馈的四种力矩。然后,研究了四种组合的转向盘力反馈控制策略及其进行双纽线试验、蛇行试验的性能。结果表明,调整各种力反馈方案的相应参数可以获得低速时的转向轻便性和高速时的良好路感。 展开更多

关键词 线控转向 转向盘力反馈 路感

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遗传算法优化转向增益的线控转向控制策略 被引量：4

15

作者 于蕾艳 林逸 施国标 《农业装备与车辆工程》 2008年第3期7-9,共3页

线控转向系统取消了转向轮与转向盘之间的机械连接,因而可以主动控制前轮,提高操纵稳定性。研究了基于理想传动比的转向控制策略,以各车速下的闭环总方差为适应度函数,利用遗传算法优化转向增益。提出的转向控制策略可以降低驾驶员的转... 线控转向系统取消了转向轮与转向盘之间的机械连接,因而可以主动控制前轮,提高操纵稳定性。研究了基于理想传动比的转向控制策略,以各车速下的闭环总方差为适应度函数,利用遗传算法优化转向增益。提出的转向控制策略可以降低驾驶员的转向负担,提高汽车操纵稳定性。 展开更多

关键词 线控转向 遗传算法 转向增益

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汽车线控转向硬件在环实验台研究现状综述 被引量：5

16

作者 余颖弘 王保华 《湖北汽车工业学院学报》 2015年第3期34-38,共5页

概述了国内外线控转向实验台发展现状,描述了线控转向实验台相关重要组成部分,分析了国内外相关高校的实验台设计方案优缺点,最后简述了本单位自主研发线控转向实验台设计思路及主要功能。

关键词 线控转向 实验台 发展现状 设计方案

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线控转向系统力反馈的研究 被引量：4

17

作者 于蕾艳 林逸 施国标 《计算机仿真》 CSCD 2008年第7期265-267,共3页

线控转向系统取消了转向盘与转向轮的机械连接,所以必须通过电机向驾驶员实时反馈路感,从而使驾驶员感知车辆行驶状态和路面状况。首先建立了包括驾驶员在内的转向盘力反馈模型。提出的路感控制策略包括上层控制策略和下层控制策略。上... 线控转向系统取消了转向盘与转向轮的机械连接,所以必须通过电机向驾驶员实时反馈路感,从而使驾驶员感知车辆行驶状态和路面状况。首先建立了包括驾驶员在内的转向盘力反馈模型。提出的路感控制策略包括上层控制策略和下层控制策略。上层控制策略中转向盘回正力矩建模为扭杆弹簧施加的回复力矩,与转向盘转角成线性;下层控制策略对电机电流进行比例积分控制。最后研究了不同驾驶员模型比例系数,积分系数和电流比例积分控制的比例系数,积分系数对转向盘转角跟踪性能的影响。结果表明,遗传算法优化得到的这四个参数,可使得驾驶员较好跟踪转向盘转角,路感电机电流较好跟踪目标电流,实现较好的力反馈。 展开更多

关键词 线控转向 力反馈 比例积分控制

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基于CarSim汽车线控转向系统路感模拟及性能研究 被引量：4

18

作者 王丽凤 吕世明 陈荣中 《林业机械与木工设备》 2015年第10期20-24,共5页

路感模拟是汽车线控转向系统的关键技术之一。利用前轮定位参数和车速建立系统的回正力矩,通过修正算法设计路感模拟策略,并在MATLAB/Simulink中建立方向盘回正力矩模型,通过S函数接口与汽车动力学仿真软件Car Sim进行不同工况下的联合... 路感模拟是汽车线控转向系统的关键技术之一。利用前轮定位参数和车速建立系统的回正力矩,通过修正算法设计路感模拟策略,并在MATLAB/Simulink中建立方向盘回正力矩模型,通过S函数接口与汽车动力学仿真软件Car Sim进行不同工况下的联合仿真。与传统机械转向车辆对比分析表明,仿真结果均满足转向系统的基本要求且优于机械转向。 展开更多

关键词 线控转向 路感模拟 回正力矩

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线控转向系统横摆角速度反馈控制律的研究

19

作者 于蕾艳 林逸 施国标 《农业装备与车辆工程》 2008年第5期15-18,共4页

线控转向系统是转向系的必然趋势。研究了横摆角速度反馈控制律对线控转向汽车操纵稳定性的影响。结果表明:横摆角速度反馈可以增大系统阻尼和带宽,加快转向响应,降低超调,降低质心侧偏角稳态值;并且反馈系数增大时阻尼和带宽增大。在... 线控转向系统是转向系的必然趋势。研究了横摆角速度反馈控制律对线控转向汽车操纵稳定性的影响。结果表明:横摆角速度反馈可以增大系统阻尼和带宽,加快转向响应,降低超调,降低质心侧偏角稳态值;并且反馈系数增大时阻尼和带宽增大。在对分路面制动等危险工况下可抑制不期望的车辆横摆运动。 展开更多

关键词 线控转向 横摆角速度反馈 操纵稳定性

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线控转向系统全状态反馈控制策略的研究 被引量：1

20

作者 于蕾艳 林逸 施国标 《计算机仿真》 CSCD 2008年第3期259-261,共3页

为了根据车况和驾驶员喜好实现最优的操纵特性(不足转向、过度转向和中性转向),需要主动控制前轮转角。线控转向系统利用车辆全状态(横摆角速度和质心侧偏角)反馈控制策略优化驾驶员的转向输入,主动控制前轮转角来优化车辆的转向特性,... 为了根据车况和驾驶员喜好实现最优的操纵特性(不足转向、过度转向和中性转向),需要主动控制前轮转角。线控转向系统利用车辆全状态(横摆角速度和质心侧偏角)反馈控制策略优化驾驶员的转向输入,主动控制前轮转角来优化车辆的转向特性,高速时具有适当的不足转向特性,低速时具有适当的过度转向特性,从而在反应快速和安全性之间很好的权衡。其中通过状态观测器估计侧偏角。结果表明,在紧急操纵时可以代替驾驶员协调使车辆保持稳定,正常操纵时补偿物理参数或操纵条件的变化而保持操纵特性的一致。 展开更多

关键词 线控转向 全状态反馈 状态观测器

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