智能车辆控制基础第二章车辆纵向运动控制.pptxVIP

第二章 车辆纵向运动控制;2.1——车辆纵向运动系统建模 2.2——车辆自适应巡航控制系统 2.3——车辆纵向安全性控制 ;;2.1.1　整车及轮胎动力学建模;图2-1　车身动力学示意图; 式中,m为车辆质量(kg);Iz为车辆绕z轴的转动惯量(kg·m2);L1为车辆质心到前轴的距离(m);L2为车辆质心到后轴的距离(m);δ为前轮转角(rad);vx和vy分别为车辆质心的纵向/侧向速度(m/s);ax和ay分别为车辆质心的纵向/侧向加速度(m/s2);ωψ和 分别为车辆的横摆角速度及其角加速度 (rad/s、rad/s2);∑Fx和∑Fy分别为车辆质心坐标系中沿x轴和y轴方向的合力(N);∑Mz为车辆质心坐标系中绕z轴转矩之和(N·m)。;2.1.2　驱动系统建模;图2-4　试验样车驱动系统示意图 1—变速器　2—离合器　3—发动机　4—右侧驱动轮　5—右侧驱动半轴 6—主减速器　7—差速器　8—左侧驱动半轴　9—左侧驱动轮;2.1.3　制动系统建模;2.1.4　纵向参数辨识方法;2.1.5　车辆纵向动力学反模型;图2-14　车辆驱动系统反模型;2.制动系统反模型 同样也可由期望减速度ad反推出执行机构控制器需要的制动压力pd,制动系反模型如图2-16所示。假设主动制动时离合器处于接合状态,车辆减速度由发动机反拖力矩、制动力矩和车辆行驶阻力矩三部分共同产生。因此建立了期望减速度同制动压力之间的数学关系,即;;2.2.1　ACC概述; ACC系统以车辆的跟车特性和乘员的乘坐舒适性作为主要性能指标。 ACC除了需要考虑车间的相对运动关系外,还依赖于自身的车辆动力学特性。 在上位控制器主要考虑实际交通流中车间的相互运动关系,计算出主车期望的纵向加速度;下位控制器则针对车辆纵向动力学系统本身,通过驱动系统和制动系统的控制,从而使得实际加速度快速准确地跟踪上位控制器的输出加速度。;2.2.2　ACC上位控制器;2.2.3　ACC下位控制器;ACC联合控制体系的关键技术包括驱动/制动模式切换策略、驱动/制动模式下位控制器、节气门/制动压力的三维查询表和节气门/制动压力的跟随控制策略等。;;2.3.1　防抱制动系统; 逻辑门限值法以车轮角加/减速度为主控制门限,以车轮滑移率为辅助控制门限。 ABS典型的路面条件一般分为四种,即高附着系数路面、低附着系数路面、对开路面以及路面附着系数突变的对接路面。不同路面条件,制动防抱控制逻辑不同。;图2-22　ABS高附着系数路面车轮防抱调节过程 1—增压和短暂保压相位　2—减压相位　3、5—保压相位　4—增压相位　6—阶梯增压相位 s1—车轮下滑移率门限值　s2—车轮上滑移率门限值　-a1—车轮减速度门限值 a2—车轮下加速度门限值　a3—车轮上加速度门限值;图2-23　ABS低附着系数路面防抱调节过程;2.3.2　牵引力控制系统;在TCS控制方式中,发动机输出力矩控制的反应时间长,响应慢,但控制效果平滑,不易引起驱动轮轮速的突变,舒适性较好。 制动压力干预响应快,对滑转驱动轮施加制动压力后,车轮滑转率迅速向目标值收敛。 采用发动机输出力矩控制,将驱动轮滑转率控制在目标值附近;而在对开路面直线行驶时,为充分利用路面附着,兼顾车辆加速过程中的稳定性,采用发动机输出力矩和制动干预联合控制。 当出现驱动轮滑转,路面工况被识别为对开路面后,对低附着一侧的驱动轮施加制动干预,制动干预的目标是将低附侧和高附侧驱动轮的轮速差限制在目标值附近。; TCS分层控制策略包括工况识别层、TCS控制层和执行机构层三层结构;2.3.3　主动避撞系统;;谢谢 THANKS