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英德高空车出租, 花都高空车出租, 清远高空车出租    高空车的DYC 系统控制器参数估算层设计方法?

作者:admin 发布::2020-11-16


          英德高空车出租, 花都高空车出租, 清远高空车出租     高空车的DYC 系统控制器参数估算层设计方法?   参数估算层中,线性二自由度车辆模型的建立方法已给出,根据线性二自由度车辆模型得到的参考横摆角速度, 为计算方便,参考质心侧偏角一般无需通过线性二自由度车辆模型计算,可以直接取为0。车辆的实际横摆角速度r和侧向加速度ay可以通过传感器测量得到,不需估算。车辆的实际质心侧偏角可以根据线性二自由度车辆模型采用直接积分法进行估算。 对于最佳滑转率sopt,可根据利用附着系数与车轮纵向滑转率s 的之间的关系进行估算。


          峰值(路面)附着系数max对应着最佳滑转率sopt。当s < sopt 时,曲线斜率k A> 0;当s > sopt 时,曲线斜率k A< 0;当s = sopt 时,曲线斜率k A = 0。因此,可通过曲线斜率k A 的符号来估算峰值(路面)附着系数max和最佳滑转率sopt。可以将轮胎的利用附着系数前轴左、右侧车轮的利用附着系数。则,通过判断d / dit 和d / dis t 的符号即可确定 k A 的符号,从而确定峰值(路面)附着系数max的值,同时还可根据kA符号的变化时刻估算出最佳滑转率
sopt 的值。



       上层控制器设计    1 DYC 系统控制器设计: 横摆角速度r和质心侧偏角是表征车辆稳定性的两个重要参数。其中,质心侧偏角主要反映了车辆以行驶轨迹为主的运动学特性,横摆角速度则主要反映了车辆以横摆稳定性为主的动力学特性;同时,通过线性二自由度车辆模型可以看出,两者之间是相互耦合的。选取了多种工况进行了仿真试验,结果表明在采用DYC 系统进行车辆的稳定性控制时,同时以横摆角速度和质心侧偏角为控制目标进行联合控制可以取得相对较好的控制效果。因此,本文便采用滑模控制算法以横摆角速度和质心侧偏角作为控制目标设计DYC 系统的控制器。首先,选取滑模控制器的滑模面为:  scee,e 为横摆角速度偏差和质心侧偏角偏差的加权值:质心侧偏角偏差在总偏差中所占的权重系数;参考横摆角速度为期望质心侧偏角,本文中取为0。之后,采用比例切换控制设计该控制器的控制律,从而减小滑动模态的抖振现象:为饱和函数的边界层厚度。则,滑模控制器输出的控制量应重写为:由于本文的研究对象是电动轮前轴独立驱动汽车,因此,只能通过前轴两侧车轮驱动转矩的重新分配产生维持车辆稳定性所需的横摆力偶矩。考虑只有DYC 系统作用时的情况,结合式(3.22),可得维持车辆稳定性所需的前轴两侧车轮驱动转矩差。



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        2 协调控制器设计: 根据上文分析可知,应根据车辆稳定性状态的不同对AFS、DDAS 和DYC 这三个子系统输出的控制量进行合理的调整以提高车辆的综合性能,并且可以将质心侧偏角作为判断车辆稳定性状态的依据。为保证车辆的稳定性状态变化时各个子系统的切换尽量平滑,并综合考虑质心侧偏角的估算误差和路面附着系数对车辆稳定性的影响,将各个子系统的作用区域划分为三个部分:稳定区、过渡区和非稳定区。通过质心侧偏角确定车辆的稳定性状态之后,协调控制器即可根据各子系统的特点决策出当前工况下三个子系统的权重系数k AFS, k DDASk DYC 从而对三个子系统进行协调控制。具体来说:


       1).稳定区当车辆状态处于稳定区时,说明DDAS 系统引入的横摆力偶矩Mzd 对整车稳定性的影响较小,且AFS 系统可以通过横摆角速度反馈控制减小DDAS 系统引入的横摆力偶矩对车辆转弯特性的不良影响,因此DDAS 系统正常工作即可。同时,该区域内轮胎的侧向力裕度也较为充足,AFS 系统可以通过对前轮转角的主动调整利用侧向力提供维持车辆稳定性的横摆力偶矩,起到维持车辆稳定性的作用。因此AFS 系统也可以正常工作,而DYC 系统无需作用。


      2).非稳定区当车辆状态处于非稳定区时,说明车辆处于极易失稳的状态,为保证行车安全,DDAS 系统应停止工作。并且此时轮胎的侧偏特性已处于非线性区,AFS 系统通过调整前轮转角已很难获得有效的维稳横摆力偶矩,且AFS 系统决策出的前轮转角的调整量如果过大,也不利于驾驶员实现对车辆的控制。而DYC 系统通过差动驱动或制动的方式可以提供较大的维稳横摆力偶矩,更适合在非稳定区工作。


       3).过渡区当车辆状态处于过渡区时,说明车辆处于即将失稳或轻度失稳的状态,且越靠近非稳定区边界车辆状态越不稳定。因此,需要根据车辆状态适当减小助力需求,实时调整DDAS 系统的权重系数k DDAS。当车辆状态越接近稳定区边界时,k DDAS 越趋近于1;车辆状态越接近非稳定区边界时,k DDAS 越趋近于0。同时,考虑到在维持车辆稳定性方面,AFS 系统适合在轮胎侧偏特性处于线性区时工作,DYC 系统适合在轮胎侧偏特性处于非线性区时工作。因此,AFS 系统的权重系数k AFS 变化趋势与k DDAS 相同,当车辆状态越接近稳定区边界时越趋近于1,当车辆状态越接近非稳定区边界时越趋近于0。 DYC系统的权重系数k DYC 变化趋势与k DDAS 相反,当车辆状态越接近稳定区边界时越趋近于0,当车辆状态越接近非稳定区边界时越趋近于1。为了使车辆状态在不同的控制区域变化时,各个子系统的介入和退出能够平滑无冲击,本文采用线性函数计算过渡区中各子系统的权重系数。


        综上所述,三个子系统的协调规则为:在稳定区,DDAS 系统和AFS 系统正常工作,DYC 系统关闭;在过渡区,通过协调控制器决策出的各子系统权重系数动态调整其输出的控制量;在非稳定区,DDAS 系统和AFS 系统关闭,DYC 系统工作。 



      
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