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  • http://www.diaochegongsi.com/ 南海云梯车出租,顺德云梯车出租,番禺云梯车出租      AFS 系统传动比规律和EPS 系统协调控制以及DYC系统协调控制?
    新闻分类:公司新闻   作者:admin    发布于:2020-11-144    文字:【】【】【


            南海云梯车出租,顺德云梯车出租,番禺云梯车出租      AFS 系统传动比规律和EPS 系统协调控制以及DYC系统协调控制?          从结构上看,AFS 系统是在传统机械转向系统的基础上通过增加一套二自由度的行星齿轮机构实现云梯车的主动转向的。宝马AFS 系统的核心是一套2K-H型行星齿轮机构,输入端通过转向操纵机构连接转向盘,输入端通过蜗轮蜗杆减速机构连接耦合电机,输出端连接转向器小齿轮。耦合电机在控制器的作用下输出合适的转角,再通过该行星齿轮机构实现与转向盘输入转角的耦合,从而实现对前轮转角的主动干预。与线控转向(SBW)技术相比,AFS 系统依然保留了转向盘和前轮之间的机械连接,能很好的保证转向系统的可靠性和转向路感。目前,关于AFS 技术的研究主要集中在三个方面:一是关于AFS 系统传动比规律的研究;二是关于AFS 系统与EPS 系统协调控制的研究;三是关于AFS 系统与DYC系统协调控制的研究。



           1 AFS 系统传动比规律研究现状      提出当云梯车采用固定角传动比的转向系统时,由于云梯车本身(尤其是轮胎和悬架系统等)的非线性,使得云梯车的转向特性会随车速和侧向加速度的变化呈现出强烈的非线性特性。驾驶员为控制云梯车沿目标路径行驶,就需要不断对云梯车的响应做出相应的补偿,增加了驾驶员负担。提出对于采用固定角传动比转向系统的云梯车,在低速时驾驶员经常需要较大的转向盘转角输入,导致较大的身体负担;在高速时为保证云梯车的稳定性需要驾驶员在转向时更加细致,使驾驶员有较大的精神负担。为解决这一问题,设计了一种可使转向角传动比随车速的增加而增大,随转向盘转角的增大而减小的转向系统。从人-车闭环系统的特性出发提出了理想传动比的概念,目的是使云梯车的航向角和转向盘转角实现一一对应的关系。并基于这一观点设计了使云梯车横摆角速度增益不随车速变化的传动比规律。提出基于横摆角速度增益不变设计的转向系统传动比在车速较高时会导致转向灵敏度的急剧增大,基于侧向加速度增益不变设计的转向系统传动比容易导致路感的丢失。为此,设计了使云梯车横摆角速度增益在理想范围内随车速的增大而减小的传动比规律。在基于稳态横摆角速度增益不变这一思想设计的理想传动比的基础上考虑了云梯车转向的动态过程,提出了基于横摆角速度和侧向加速度的动态综合反馈控制策略,该策略在由理想传动比计算出的前轮转角*FI的基础上,根据云梯车实际横摆角速度和侧向加速度与其理想值之差通过反馈控制器计算出前轮转角的修正量*FB,将*FI与*FB之和作为转向电机的最终控制指令。并通过驾驶模拟器进行了双移线等工况的试验验证,证明了该策略能够有效的提高云梯车的路径跟踪能力。提出基于稳态横摆角速度增益不变设计的理想传动比曲线在高、低临界车速处不光滑,这会导致当车速在临界车速处波动时影响AFS 系统的性能。为此,采用S 函数对传动比曲线进行了拟合,以提高系统性能。


           2 AFS 与EPS 协调控制研究现状: 通过实验验证了AFS 与EPS 集成转向系统中AFS 系统施加附加转角干预会导致转向盘转矩发生突变这一现象并分析了产生该现象的原因,在此基础上提出了基于AFS 系统附加转角信号的EPS 系统助力电流修正控制策略。通过调整EPS 系统的助力系数Ka 可以有效的减小AFS 干预对转向路感的不良影响。
       

           针对AFS 系统干预会导致驾驶员手力发生异常波动的问题,根据预先制定的转向盘转角与转向阻力矩的对照表对EPS 电机助力电流进行前馈补偿控制,能够快速的对AFS 系统干预引起的转向盘转矩突变进行补偿。针对AFS 系统干预时转向盘转矩的变化过程进行了仿真分析,分别提出了基于整车模型和基于转向盘转矩的EPS 电机助力电流修正控制方案。通过仿真分析指出,基于转向盘转矩的修正方案能达到相对更好的控制效果。AFS 系统引入的附加转角会破坏EPS 系统原有路感的问题,采用卡尔曼滤波算法设计了轮胎侧向力观测器,并制定了基于轮胎力估计的转向盘转矩补偿控制策略。针对AFS 与EPS 组合系统左右转向时转向操纵力矩不一致的问题,提出了一种力矩闭环控制策略,直接以转向操纵力矩为控制目标对EPS 助力电机进行补偿控制,有效的保证了良好的路感。



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           3 AFS 与DYC 协调控制研究现状:  分析了AFS 系统和DYC 系统所能提供的横摆力偶矩随侧向加速度的变化规律,提出AFS 系统应主要用于改善中低侧向加速度时的云梯车操纵性能,DYC 系统应主要用于在云梯车处于极限工况时提供较大的维稳横摆力偶矩。并据此制定了基于规则的AFS 与DYC 协调控制器:首先由稳定性控制器计算出维持云梯车稳定性所需的横摆力偶矩,之后由协调控制器将其合理的分配到DYC 系统和AFS 系统。分配规则主要是:1.当横摆力偶矩需求较大时完全由DYC 系统提供;2.  当横摆力偶矩需求较小且前轮侧向力裕度较大时由AFS 系统和DYC 系统共同提供;3.尽量保证两个子系统平滑切换。




            采用七自由度云梯车模型和二自由度云梯车模型设计了MPC 控制器,同时对AFS 系统和制动系统进行控制,以改善云梯车的横摆和侧向稳定性。通过仿真分析发现采用七自由度云梯车模型设计的控制器在高、低车速时都具有较好的控制效果,但仿真耗时严重;采用二自由度云梯车模型设计的MPC 控制器较为简单,但在高速时的控制效果较差。针对四轮独立驱动电动云梯车提出了一种基于AFS 与DYC 集成控制的包络控制架构,旨在使云梯车极限驾驶时能够很好的跟随目标路径。并搭建了小型试验车验证了该策略的有效性。根据AFS 系统和DYC 系统的工作特性,设计了基于规则的协调控制器。该协调控制器具有上下两层结构,上层控制器采用滑模控制算法计算总的附加横摆力偶矩需求,下层控制器根据预先制定的规则将其合理的分配到两个子系统。设计了基于相平面的AFS 与DYC 协调控制策略。采用粒子群优化算法确定了AFS 系统与DYC 系统的控制区域,在协调控制区采用S 型隶属度函数设计了两子系统的分配规则。各子系统采用滑模控制算法计算所需的前轮转角调整量和各轮制动力矩。



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