基于横摆力矩控制的五轴全轮转向汽车研究

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现代物流的飞速发展,以及各种特殊作业的需要,重型车辆正向高承载、多轴化、大功率、高速、轻量化和专业运输方向发展,重型车辆的机动灵活性和高速转向稳定性越来越重要。多轴转向技术,尤其是全轮转向技术是提高重型车辆的机动性和稳定性的重要手段。纵观国内对多轴汽车全轮转向的研究,多数是以两自由度整车模型为研究对象,考虑的因素较少,较为理想化。本文应用ADAMS/View建立了某五轴汽车的26个自由度的多体动力学整车模型,使其与实际情况更为接近。并将其与MATLAB/Simulink相结合进行联合仿真,发挥其各自的优势。分别根据阿克曼原理和零侧偏角比例控制策略,计算各车轮转角值以控制各车轮转角,实现全轮转向。通过ADAMS/View与MATLAB/Simulink的联合仿真,本文还实现了独立控制各个车轮的驱动力矩。将实际车速和目标车速的差值作为PID控制器的输入,控制各车轮驱动力矩,使得车辆跟踪目标车速;另外,零侧偏角比例控制存在过多不足转向的缺点,采用DYC控制可改善这种状况。DYC控制的实现是通过PID控制理想横摆角速度与实际横摆加速度的比较值,得到左右车轮驱动力矩的差值,从而使左右车轮的驱动力矩分别增加和减少,以产生附加横摆力矩,控制车辆的横摆运动,改善车辆的稳定性。通过仿真分析,发现横摆力矩控制对提高多轴汽车的操纵稳定性具有一定作用。
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