论文部分内容阅读
汽车在高速或在低附着系数路面上等极限工况下行驶时,由于受到汽车转向和外部干扰的作用,侧向附着力很容易达到饱和,汽车也因此失去稳定性控制,从而发生交通事故。汽车电子稳定系统(Electronic Stability Program,ESP)是全新一代的主动安全控制系统,它可以显著提高汽车在各种极限工况下的操纵稳定性。本文深入分析了汽车稳定性控制原理,针对ESP系统复杂的非线性时变特性,应用MATLAB/Simulink软件建立了合理的汽车十自由度整车模型和二自由度线性参考模型。结合直接横摆力矩控制(Direct Yaw-moment Control,DYC)的稳定性思想,基于模糊控制理论提出两种控制策略,分别设计出横摆角速度与质心侧偏角模糊PID联合控制器、横摆角速度与质心侧偏角模糊滑模联合控制器,并用这两种方法分别在极限工况条件下进行了仿真研究,仿真结果表明这两种控制策略都能有效改善汽车的稳定性,并且模糊滑模控制策略的控制效果要优于模糊PID控制策略。为验证本文控制策略的有效性与适应性,同时也为满足ESP系统的实时性要求,基于xPC Target与MATLAB/Simulink/RTW搭建汽车ESP硬件在环仿真系统试验平台(Hardware In the Loop,HIL),进行在环试验分析,为汽车电子稳定系统研发与设计提供了有力的经济、技术支撑。