VSC建模与仿真.pdfVIP

业 设 计（论 文） 目： 于线形二次型（LQ ）控制 的车辆稳定性控制系统（VSC ）仿真 系 别： 汽车工程系 专 业： 车辆工程 班 级： T343-2 学生姓名： 李丽 学 号： 22 指导教师： 周红妮 摘要 车辆稳定性控制(VSC)是目前车辆主动安全研究领域的热点。它不仅整合了ABS 和 TCS 的所有功能，而且还能在更复杂的工况下提高车辆的稳定性。随着技术的进 步和成本的降低，VSC 系统将成为现代轿车的标准配备。 本文首先在魔术公式〔H. B. Pacejka 轮胎模型〕的 础上建立了二自由度车辆动 力学模型、整车仿真模型及理想线性二自由度车辆模型。然后，在借鉴国内外研究成 果的 础上，以DYC 控制方法为 ，应用现代控制理论中的线形二次型（LQ ）最 优控制进行控制系统的设计及控制模块的建立。其中，控制结构采用前馈—反馈的复 合控制方式,实现对车辆质心侧偏角和横摆角速度的联合控制。最后，通过阶跃仿真分 析和调试可知，所设计的控制系统能有效控制趋于失稳的车辆，且控制参数的变化对 控制效果有着重要的影响。在此 础上，本文进一步通过阶跃和正弦仿真，对所设计 的稳定性控制器在不同运行工况下，进行稳定性控制效果及前轮转角跟随特性的综合 分析和比较。结果表明，所设计的稳定性控制器在一定程度上能有效改善汽车的稳定 性。 关键词：车辆稳定性控制，质心侧偏角，横摆角速度，线形二次型（LQ ）控制， 仿真分析 Abstract In recent years, the research of vehicle stability control (VSC) is the focus in vehicle active safety research field. It not only contains all the functions of ABS and TCS ,but also improves the vehicle stability in more critical conditions. With the development of technology and the reduction of cost, VSC system will be the standard equipment of the modern cars. Firstly，a whole vehicle dynamic and simulation model with 2DOF is built up on the basis of H. B. Pacejka tire model in this paper, and also a linear desired vehicle model of 2DOF. Then, from domestic and foreign research results, this subj ect uses DYC-based control method as the basis, and designs the control system and build up control modules by applying linear quadratic (LQ) optimal control of modern control theories. Thereinto, feed-forward and feed-back compound control is used in