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分布式驱动电动汽车操纵稳定性AFS/DYC协同控制 被引量:1
1
作者 张志勇 湛唯一 《西华大学学报(自然科学版)》 2025年第2期48-59,共12页
为提高分布式驱动电动汽车极限驾驶工况下的操纵稳定性,建立两个临界前轮转角模型,将轮胎侧向力特性曲线划分为线性、过渡和饱和3个区域,以此确定AFS和DYC的工作区域,提出基于轮胎侧向力特性的AFS/DYC协同控制策略。结果表明:建立的临... 为提高分布式驱动电动汽车极限驾驶工况下的操纵稳定性,建立两个临界前轮转角模型,将轮胎侧向力特性曲线划分为线性、过渡和饱和3个区域,以此确定AFS和DYC的工作区域,提出基于轮胎侧向力特性的AFS/DYC协同控制策略。结果表明:建立的临界前轮转角模型能准确地划分轮胎侧向力特性区域,最大相对误差为5.42%;与基于相平面可拓域的协同控制策略相比,提出的协同控制策略使车辆操纵稳定性综合性能提升40.29%,横向位移偏差最大值降低89.05%。本文提出的控制策略在提高车辆轨迹跟踪精度的基础上,极大地改善了分布式驱动电动汽车极限工况下的操纵稳定性。 展开更多
关键词 分布式驱动电动汽车 操纵稳定性 afs/dyc协同控制 轮胎侧向力特性
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紧急制动下基于DYC与AFS的横摆稳定性控制研究
2
作者 刘秋生 LAZARO Joan P 《计算机测量与控制》 2025年第8期206-215,241,共11页
为提高汽车在紧急制动工况下的稳定性,研究了基于DYC与AFS的联合控制策略;建立二自由度车辆动力学模型,获取理想横摆角速度与质心侧偏角;设计分层式DYC控制器,上层采用模糊PID控制,下层设计力矩加权与力矩分配模块;基于滑模控制方法设计... 为提高汽车在紧急制动工况下的稳定性,研究了基于DYC与AFS的联合控制策略;建立二自由度车辆动力学模型,获取理想横摆角速度与质心侧偏角;设计分层式DYC控制器,上层采用模糊PID控制,下层设计力矩加权与力矩分配模块;基于滑模控制方法设计AFS控制器,利用横摆角速度误差构建滑模面,并采用等速趋近律实现横摆角速度的有效控制;提出DYC与AFS的协调控制策略,在稳定区域采用AFS控制,非稳定区域采用DYC控制,临界区域采用联合控制策略;基于CarSim/Simulink进行仿真验证,结果表明,该策略能有效抑制车辆横摆运动,提升紧急制动工况下的行驶稳定性。 展开更多
关键词 横摆稳定性 紧急制动 模糊PID滑模控制 dycafs联合控制
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基于广义预测理论的AFS/DYC底盘一体化控制 被引量:13
3
作者 刘力 罗禹贡 +1 位作者 江青云 李克强 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期52-55,46,共5页
针对现有基于AFS/DYC的车辆底盘一体化控制系统中,控制输入之间采用逻辑切换模式过于简单,无法优化车辆稳定特性的问题,提出一种基于广义预测理论的车辆底盘一体化控制系统切换算法。该算法将横摆角速度与质心侧偏角的状态变量和AFS/DY... 针对现有基于AFS/DYC的车辆底盘一体化控制系统中,控制输入之间采用逻辑切换模式过于简单,无法优化车辆稳定特性的问题,提出一种基于广义预测理论的车辆底盘一体化控制系统切换算法。该算法将横摆角速度与质心侧偏角的状态变量和AFS/DYC控制输入整合于优化目标函数中,通过实时协调多个控制输入的权重,调节AFS/DYC子系统在底盘一体化控制系统中的权重,因而能连续协调AFS和DYC控制。仿真结果表明,采用该算法能实现AFS/DYC控制的平滑切换和同时工作时的协调优化。 展开更多
关键词 底盘一体化控制 广义预测理论 前轮主动转向 直接横摆力矩控制
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基于模糊逻辑的AFS/DYC集成控制策略研究 被引量:2
4
作者 温晓南 柴卫红 《机械工程师》 2009年第12期62-65,共4页
文中所研究的汽车动态控制系统是基于模糊逻辑控制的主动前轮转向(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC)的集成。控制系统采用分层控制。上层使用模糊逻辑控制器(横摆角速度控制器),输入为横摆角速度偏差及其变化率,其输出为直接横摆力矩控制信... 文中所研究的汽车动态控制系统是基于模糊逻辑控制的主动前轮转向(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC)的集成。控制系统采用分层控制。上层使用模糊逻辑控制器(横摆角速度控制器),输入为横摆角速度偏差及其变化率,其输出为直接横摆力矩控制信号和前轮修正转向角;下层(模糊集成控制器)设计了基于轮胎侧向力工作区的模糊逻辑控制器,通过调整前轮侧向力的方向,激活切换函数来调节模糊逻辑控制器的比例因子。仿真结果表明,使用非线性七自由度车辆模型,与单独的AFS或DYC控制器相比较,使用集成AFS/DYC控制系统,汽车操纵稳定性得到了很大的改善。 展开更多
关键词 汽车 集成控制 模糊逻辑 afs/dyc
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基于AFS/DYC的底盘稳定性协调控制研究(英文)
5
作者 康小鹏 董大伟 +1 位作者 李磊 张洪 《机床与液压》 北大核心 2017年第12期100-106,共7页
建立了基于Dugoff轮胎模型的七自由度整车模型及线性二自由度参考模型。利用轮胎负荷率与侧向加速度对车辆状态进行识别,设计了基于前轮主动转向与直接横摆力矩控制的底盘稳定性协调控制系统。引入附加横摆力矩分配系数对各子系统的工... 建立了基于Dugoff轮胎模型的七自由度整车模型及线性二自由度参考模型。利用轮胎负荷率与侧向加速度对车辆状态进行识别,设计了基于前轮主动转向与直接横摆力矩控制的底盘稳定性协调控制系统。引入附加横摆力矩分配系数对各子系统的工作状态进行决策并实现其介入程度的实时分配。以单移线工况对协调控制系统在高低附着两种路面情况下进行了仿真分析。结果表明:该控制系统在两种路面情况下控制效果良好。 展开更多
关键词 状态识别 协调控制 前轮主动转向 直接横摆力矩控制 横摆力矩分配
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基于相平面的车辆AFS与DYC可拓协调控制 被引量:7
6
作者 周国忠 严运兵 +1 位作者 杨勇 彭文典 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第2期146-153,共8页
为了提高汽车的操纵稳定性,弥补主动前轮转向(AFS)在轮胎侧向力饱和的情况下对车辆稳定性控制的不足,引入直接横摆力矩控制(DYC),设计了基于相平面的可拓协调控制系统,分为上、下两层。上层为AFS和DYC的功能协调层,以轮胎侧偏特性线性... 为了提高汽车的操纵稳定性,弥补主动前轮转向(AFS)在轮胎侧向力饱和的情况下对车辆稳定性控制的不足,引入直接横摆力矩控制(DYC),设计了基于相平面的可拓协调控制系统,分为上、下两层。上层为AFS和DYC的功能协调层,以轮胎侧偏特性线性极限和β相图稳定域边界作为依据来划分汽车行驶状态,对应于可拓集合中的经典域、可拓域和非域,运用可拓学理论求解关联度函数,并确定控制器间的协调权重;下层为主动前轮转向控制器和直接横摆力矩控制器,均采用粒子群算法优化PID控制参数。利用Simulink与CarSim软件搭建联合仿真试验平台,选用低附单移线工况和低附阶跃转向工况进行仿真验证。结果表明,本文所设计的可拓协调控制策略能有效弥补单一主动前轮转向控制的不足,改善车辆对参考轨迹的跟踪效果,并能降低质心侧偏角,保证了车辆的行驶稳定性。 展开更多
关键词 汽车操纵稳定性 可拓协调控制 主动前轮转向 直接横摆力矩控制 关联度函数 相平面
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8轮分布式电驱动车辆AFS和DYC协同控制 被引量:8
7
作者 李子先 潘世举 徐友春 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期409-420,共12页
为提高8轮分布式电驱动车辆动力学综合控制性能,提出一种主动前轮转向系统(AFS)和直接横摆力矩系统(DYC)协同控制方法。首先,基于车辆模型求得考虑垂直载荷转移和侧倾稳定性的期望横摆角速度和质心侧偏角。其次,提出一种联合双线法和横... 为提高8轮分布式电驱动车辆动力学综合控制性能,提出一种主动前轮转向系统(AFS)和直接横摆力矩系统(DYC)协同控制方法。首先,基于车辆模型求得考虑垂直载荷转移和侧倾稳定性的期望横摆角速度和质心侧偏角。其次,提出一种联合双线法和横摆角速度法的β-β̇相平面区域划分方法,将车辆状态划分为稳定域、临界稳定域和非稳定域。然后,设计包含决策层、协调控层和转矩分配层的控制器。在决策层,采用改进滑模函数设计附加横摆力矩滑模控制器和附加转角滑模控制器。在协调控制层,根据车辆状态所处的相平面区域设计3种控制策略。在转矩分配层,根据各轴的垂直载荷比例分配各轮转矩。最后,基于MATLAB/Simulink和Trucksim联合仿真平台,进行双移线跟踪试验验证。结果表明,所提控制方法具有较好的轨迹保持精度和车身姿态修正能力,能有效提高车辆的行驶稳定性。 展开更多
关键词 分布式电驱动 8轮车辆 主动前轮转向系统 直接横摆力矩系统 协同控制
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基于主动稳定杆与DYC的汽车横摆稳定性协同控制策略
8
作者 王振涛 孙有平 +1 位作者 徐海军 营江澎 《制造业自动化》 2026年第2期149-162,共14页
为了提高车辆在高速转向和避障等复杂工况下的横摆稳定性,提出一种基于主动稳定杆(ASB)与直接横摆力矩(DYC)协同控制的策略。通过建立二自由度车辆动力学模型计算前后轮侧偏角,并设计转向特性模糊观测器判断转向失稳的权衡变量。依据主... 为了提高车辆在高速转向和避障等复杂工况下的横摆稳定性,提出一种基于主动稳定杆(ASB)与直接横摆力矩(DYC)协同控制的策略。通过建立二自由度车辆动力学模型计算前后轮侧偏角,并设计转向特性模糊观测器判断转向失稳的权衡变量。依据主动稳定杆对前后轴载荷转移的影响设计了基于ASB横摆稳定控制器,通过结合转向特性、侧向加速度、纵向加速度等信息,优化前后主动稳定杆的输出力分配;利用四轮差动制动和横摆力矩关系设计了单轮制动的DYC直接横摆力矩控制器;最后根据转向特性值设计ASB和DYC协同控制策略。硬件在环仿真试验结果表明,该控制策略能够有效降低横摆角速度,稳定质心侧偏角,优化转向响应和操控稳定性。 展开更多
关键词 主动稳定杆 直接横摆力矩控制 协同控制 模糊观测器 硬件在环仿真
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AFS四轮线控驱动转向稳定性控制技术 被引量:1
9
作者 苏清源 范德会 《交通科技与经济》 2023年第4期68-73,共6页
提出基于AFS的四轮线控驱动转向稳定性控制技术,提高四轮线控驱动车辆的稳定性。信号调理层通过建立线性二自由度期望模型得出四轮线控驱动车辆转向的横摆角速度与质心侧偏角的理想值;集成控制层以二者与实际值的偏差判断四轮线控驱动... 提出基于AFS的四轮线控驱动转向稳定性控制技术,提高四轮线控驱动车辆的稳定性。信号调理层通过建立线性二自由度期望模型得出四轮线控驱动车辆转向的横摆角速度与质心侧偏角的理想值;集成控制层以二者与实际值的偏差判断四轮线控驱动车辆的稳定状态,利用滑模控制(SMC)实现主动前轮转角(AFS)的控制,维持四轮线控驱动的稳定性,同时利用模型预测控制(MPC)实现横摆力矩(DYC)控制,控制分配层通过驱动力分配器将集成控制层获取的横摆力矩分配给各车轮;执行层以此为基础结合集成控制层得出前轮附加转角值,驱动车辆稳定运行。实验表明:该方法可以降低四轮线控车辆的滑移率;将驱动力经由分配器分配给各车轮,以保证驱动车辆稳定运行;当四轮线控驱动车辆以低速或高速行驶时,均可有效控制四轮线控车辆的稳定性。 展开更多
关键词 汽车工程 四轮线控 驱动转向系统 稳定性 控制方法 afs dyc
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主动前轮转向与直接横摆力矩集成控制算法 被引量:7
10
作者 李刚 宗长富 +2 位作者 姜立勇 梁赫奇 洪伟 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期54-58,共5页
针对汽车主动前轮转向(AFS)与直接横摆力矩(DYC)协调控制问题,提出了一种基于模型预测控制的集成控制算法。该算法采用分层集成控制结构,设计了模型预测控制器,研究了二次规划轮胎力分配法,并通过仿真实验对算法进行验证。结果表明:控... 针对汽车主动前轮转向(AFS)与直接横摆力矩(DYC)协调控制问题,提出了一种基于模型预测控制的集成控制算法。该算法采用分层集成控制结构,设计了模型预测控制器,研究了二次规划轮胎力分配法,并通过仿真实验对算法进行验证。结果表明:控制算法能够提高车辆的稳定性,具有可行性;采用二次规划轮胎力分配法相对于单轮制动轮胎力分配法可扩大稳定性控制范围。 展开更多
关键词 车辆工程 集成控制 模型预测控制 前轮主动转向 直接横摆力矩 轮胎力分配
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主动前轮转向和直接横摆力矩集成控制 被引量:10
11
作者 周兵 刘阳毅 +3 位作者 吴晓建 柴天 曾勇强 潘倩兮 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2330-2339,共10页
针对车辆操稳性控制中功能耦合的主动前轮转向(AFS)与直接横摆力矩控制(DYC)的任务协调问题,提出优化相平面法进行稳定区域划分.基于所提方法建立轮胎侧向力特性协调准则,实现纵横向动力学系统操稳性集成控制.以前、后轮侧偏角及两者之... 针对车辆操稳性控制中功能耦合的主动前轮转向(AFS)与直接横摆力矩控制(DYC)的任务协调问题,提出优化相平面法进行稳定区域划分.基于所提方法建立轮胎侧向力特性协调准则,实现纵横向动力学系统操稳性集成控制.以前、后轮侧偏角及两者之差作为车辆横向稳定的表征量,结合轮胎侧向力特性划分车辆横向状态为稳定、临界稳定和失稳状态区间.建立AFS与DYC的协调准则.考虑控制算法面向实际应用时状态量的获取问题,建立基于超螺旋算法的状态观测器估计车辆前后轮侧偏角.分别设计基于自适应超螺旋高阶滑模算法的AFS和DYC控制器,在消除控制器抖振和避免频繁切换的基础上完成稳定性控制.试验结果表明,所提协调准则和控制算法对协调AFS和DYC有积极作用,且操稳性控制效果良好. 展开更多
关键词 相平面法 介入准则 高阶滑模控制 集成控制 主动前轮转向(afs) 直接横摆力矩控制(dyc)
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一种基于前馈—反馈复合控制方式的制动稳定性控制方法 被引量:3
12
作者 晏蔚光 陈全世 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2005年第1期26-29,34,共5页
(清华大学汽车安全与节能国家重点实验室, 北京 100084)摘 要:设计了一种前馈—反馈复合控制结构,将直接横摆力矩控制和主动前轮转向控制相结合以提高制动稳定性.控制器将前轮转向角视为输入,将外部侧向干扰力和力矩作用视为扰动,通... (清华大学汽车安全与节能国家重点实验室, 北京 100084)摘 要:设计了一种前馈—反馈复合控制结构,将直接横摆力矩控制和主动前轮转向控制相结合以提高制动稳定性.控制器将前轮转向角视为输入,将外部侧向干扰力和力矩作用视为扰动,通过前馈校正补偿转向角引起的状态变化;同时建立扰动状态观测器,采用反馈控制校正消除外部扰动引起的状态误差.仿真试验证实这种控制方法在提高制动稳定性方面有良好的效果.* 展开更多
关键词 直接横摆力矩控制 主动前轮转向 扰动状态观测器 最优控制
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采用2-自由度调节器结构的制动方向稳定性控制算法 被引量:1
13
作者 晏蔚光 张卫冬 陈全世 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期324-328,共5页
结合直接横摆力矩控制和主动前轮转向控制,设计了一种提高制动方向稳定性的复合控制系统.控制器采用2-自由度调节器结构,将前轮转向角视为输入,将作用于车身的外部侧向干扰力视为扰动,通过2-自由度调节器将转向跟随控制和抗扰控制分离,... 结合直接横摆力矩控制和主动前轮转向控制,设计了一种提高制动方向稳定性的复合控制系统.控制器采用2-自由度调节器结构,将前轮转向角视为输入,将作用于车身的外部侧向干扰力视为扰动,通过2-自由度调节器将转向跟随控制和抗扰控制分离,并对制动控制参数进行了优化.文章对有转向输入和路面突变情况下的控制器控制性能进行了仿真研究,并与无方向稳定控制的仿真结果进行了对比.仿真试验证实这种控制方法在提高车辆制动稳定性方面有良好的效果. 展开更多
关键词 2-自由度调节器 跟随控制 抗扰控制 直接横摆力矩控制 主动前轮转向
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基于状态识别的底盘稳定性集成控制
14
作者 康小鹏 董大伟 李磊 《成都大学学报(自然科学版)》 2017年第1期89-93,共5页
建立了整车7自由度整车模型及线性2自由度参考模型.利用车辆侧向加速度作为车辆进入非线性区的判定依据,设计了基于前轮主动转向与直接横摆力矩控制的底盘稳定性协调控制系统.引入附加横摆力矩分配系数对各子系统的工作状态进行决策并... 建立了整车7自由度整车模型及线性2自由度参考模型.利用车辆侧向加速度作为车辆进入非线性区的判定依据,设计了基于前轮主动转向与直接横摆力矩控制的底盘稳定性协调控制系统.引入附加横摆力矩分配系数对各子系统的工作状态进行决策并实现其介入程度的实时分配.以转向盘阶跃输入工况对协调控制系统在良好干燥路面上分别以60 km/h和120 km/h 2种情况下进行了仿真分析.结果表明,该控制系统在2种车速情况下控制效果良好. 展开更多
关键词 状态识别 集成控制 前轮主动转向 直接横摆力矩控制 横摆力矩分配
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主动后轮转向及分布式驱动车辆协同控制研究 被引量:12
15
作者 彭文正 敖银辉 +2 位作者 邹晨祺 林子鹏 翁思贤 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2020年第2期207-213,共7页
为有效地改善车辆操纵稳定性,设计了主动后轮转向系统(ARS)与基于直接横摆力矩控制(DYC)的双电机分布式驱动系统协同控制方法,并将其应用于FSAE赛车。首先建立ARS及DYC车辆的二自由度模型;基于滑模变结构控制方法,提出协同控制模型,通过... 为有效地改善车辆操纵稳定性,设计了主动后轮转向系统(ARS)与基于直接横摆力矩控制(DYC)的双电机分布式驱动系统协同控制方法,并将其应用于FSAE赛车。首先建立ARS及DYC车辆的二自由度模型;基于滑模变结构控制方法,提出协同控制模型,通过ASR控制器控制后轮转向角,减小车辆质心侧偏角,以及直接横摆力矩控制器(DYC)对两个后驱动轮的牵引力矩进行协调分配,实现横摆角速度的有效控制;最后,通过双移线测试仿真验证本文所提出的控制算法能够有效提高赛车弯道行驶的稳定性。 展开更多
关键词 主动后轮转向 分布式驱动 协同控制 直接横摆力矩控制 滑模变结构控制
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极限工况车辆非线性模糊MPC控制 被引量:2
16
作者 孙船斌 邓书朝 殷国栋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第13期25-35,65,共12页
针对应急转向下车辆的横摆稳定性和侧倾稳定性,研究前轮主动转向(active front-wheel steering,AFS)和直接横摆力矩(direct yaw-moment control,DYC)的非线性模型预测MPC集成控制。考虑轮胎侧偏刚度非线性变化,采用Takagi-Sugeon方法(T... 针对应急转向下车辆的横摆稳定性和侧倾稳定性,研究前轮主动转向(active front-wheel steering,AFS)和直接横摆力矩(direct yaw-moment control,DYC)的非线性模型预测MPC集成控制。考虑轮胎侧偏刚度非线性变化,采用Takagi-Sugeon方法(T-S)建立4个车辆横摆-侧倾线性子系统,结合模糊观测器实时获取轮胎动态参数。为消除侧倾稳定性能约束,在T-S框架下建立改进横摆理想参考模型,引入侧倾稳定指标约束期望横摆角速度。根据横摆角速度、质心侧偏角、侧倾姿态的跟踪偏差和控制输入建立二次型评价函数,以驾驶员转向扰动为评价函数附加项,构建无限预测时域MPC最优性能指标,基于分布补偿方法设计非线性系统的模糊控制器MPC-TS,并根据轮胎侧偏特性设计自适应主动转向约束。通过LMIs方法将无限时域的非线性MPC控制转化凸优化过程,推导子系统转向扰动最小值问题的线性不等式。最后联合Trucksim-Simulink软件进行仿真测试,以Sine with Dwell和Fishhook曲线为驾驶员输入模拟应急转向过程,结果表明:在驾驶员应急转向的强非线性过程,MPC-TS方法能够显著增强横摆稳定性和侧倾稳定性,并适应低附和高附着路面。 展开更多
关键词 afs-dyc集成控制 极限工况 横摆稳定 侧倾稳定 模糊预测控制
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Power control for two-way amplify-and-forward relaying over Rayleigh fading channels
17
作者 Xing-zheng LI Yuan-an LIU Gang XIE Pan-liang DENG Fang LIU 《Journal of Zhejiang University-Science C(Computers and Electronics)》 SCIE EI 2011年第4期280-287,共8页
We propose two novel power control policies for a two-way amplify-and-forward (AF) relaying system,in which each node (two sources and one relay) is assumed to operate under bothminimum and peak power constraints.Thro... We propose two novel power control policies for a two-way amplify-and-forward (AF) relaying system,in which each node (two sources and one relay) is assumed to operate under bothminimum and peak power constraints.Through the exploitation of instantaneous channel gains,the first policy can maximize the sum rate of the system.However,the instantaneous channel gains may be unavailable in a rapid time-varying system,where the first policy is inoperable.Consequently,a robust power control policy which requires only mean channel gains is proposed to maximize the upper bound of the average sum rate,and the properties of this policy are investigated.Simulation results show that,by comparison with the policy in which all the nodes use their peak transmit power,the proposed power control policies can provide considerable system performance improvement.Furthermore,the performance difference between the two proposed policies is negligible when the relay is close to one source. 展开更多
关键词 Amplify-and-forward (af) relaying Power control Two-way relay channel Bidirectional relaying cooperative communication
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