智能電動車自動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)研究.pdf

1、汽車行業(yè)迅猛發(fā)展，汽車保有量逐年上升，汽車的普及在帶給人類便利生活的同時，也造成了環(huán)境污染、能源損耗等嚴峻問題;同時，道路交通事故也在不斷增長，對人類的生活和精神造成了巨大損失。在“人-車-路”構(gòu)成的駕駛環(huán)境中，人是主導成分，駕駛員的疲勞、分神以及駕駛經(jīng)驗不足造成的錯誤判斷，都是引發(fā)交通事故的主要原因，因此，若將“人”消極方面的因素除去，將會對提高駕駛過程的主動安全性具有重要意義。綜合以上兩方面，發(fā)展智能電動車，將有效避開由汽車引起的諸

2、多問題，使車輛的發(fā)展真正造福人類，是今后車輛的重要發(fā)展方向。自主轉(zhuǎn)向是實現(xiàn)車輛智能化的重要因素，因此，本文基于自主設計的電動車，對電動車自動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及控制策略進行了研究。
　　通過試驗確定了本研究電動車相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)和動力學參數(shù)，建立了基于循跡偏差的車輛二自由度動力學模型。隨后，對電動車進行了自主轉(zhuǎn)向的智能化改造，將外界環(huán)境信息傳感器和車輛狀態(tài)傳感器代替駕駛員的視覺等感覺器官，傳感器提取的信息由計算機進行選擇和決策，并將執(zhí)行指令發(fā)送

3、到執(zhí)行機構(gòu)，在執(zhí)行機構(gòu)中，步進電機取代方向盤控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，推桿電機控制制動主缸，通過對前輪轉(zhuǎn)角、輪轂電機和制動的控制，實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)向控制。
　　基于車輛動力學模型基礎(chǔ)，研究了電動車橫向運動控制策略，并分析控制過程的特點，選用模型預測控制算法設計了橫向運動控制器，控制器以橫向循跡偏差、橫擺角偏差及兩者的變化率作為狀態(tài)變量，前輪轉(zhuǎn)角作為控制量，實現(xiàn)電動車自主循跡和轉(zhuǎn)向。在此基礎(chǔ)上，對橫向控制器進行計算機仿真，驗證其可靠性。
　　為