论文部分内容阅读
随着信息通信、互联网、大数据、云计算及人工智能等新技术在汽车领域广泛应用，汽车正由人工操控的机械产品加速向智能化系统控制的智能产品转变，智能汽车已成为汽车行业发展的战略方向。线控转向(Steer-By-Wire，SBW)系统作为实现智能汽车转向的最佳方案也成为车辆工程领域中的一个研究热点。通过对线控转向系统理想变角传动比特性以及极限工况下主动转向控制策略进行研究，可以充分发挥线控转向系统的优势，提高车辆驾驶舒适性和主动安全性，实现驾驶员更加安全、便捷操纵车辆转向。 本文结合重庆市科委科研项目“车辆横向驾驶行为险态识别及人车交互主动安全控制研究”（项目编号:cstc2014jcyjA6007），对线控转向系统变角传动比特性以及极限工况下车辆主动转向控制策略进行研究，主要研究内容包括: (1)基于线控转向系统的CarSim车辆改进模型。根据线控转向系统的结构和工作原理，通过对其机械连接结构进行合理的简化，建立线控转向系统动力学模型。然后在CarSim原车辆模型的基础上，使用搭建的线控转向系统动力学模型来取代其原有的无助力机械式齿轮齿条转向器，对CarSim整车模型进行改进，建立装备线控转向系统的改进整车模型，为后续研究打下基础。 (2)线控转向系统变角传动比特性仿真分析。基于线控转向系统角传动比可自由设计的优势，在横摆角速度增益不变和侧向加速度增益不变理想变角传动比设计方案的基础上，引入模糊控制理论，提出了一种基于模糊控制的变角传动比设计方案，利用模糊控制器，根据车辆理想横摆角速度和车速，动态调整权重系数，将横摆加速度增益不变和侧向加速度增益不变下的理想传动比进行合理融合，以此设计更有利于驾驶员控制车辆，车辆转向行驶稳定性的理想变角传动比曲线。 (3)基于线控转向系统的汽车主动转向控制策略研究。针对极限工况下车辆易发生失稳状况，设计模糊主动转向控制器来使车辆跟踪理想横摆角速度。针对模糊控制器过于依赖主观的专家经验来确定模糊规则的缺点，以车辆理想横摆角速度、质心侧偏角与实际横摆角速度、质心侧偏角的误差最小为目标，设计适应度函数，使用遗传优化算法对模糊控制器模糊规则进行了优化。