http://www.diaochegongsi.com/ 清远云梯车租赁, 英德云梯车出租, 清远云梯车出租    DYC 系统控制器控制云梯车稳定性的策略验证方法?
来源: admin   发布时间: 2020-11-13   303 次浏览   大小:  16px  14px  12px
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          清远云梯车租赁, 英德云梯车出租, 清远云梯车出租     DYC 系统控制器控制云梯车稳定性的策略验证方法?      1 低附着路面正弦转角输入仿真试验: 为验证本文所制定的稳定性控制策略的有效性,在低附着路面下进行了的转向盘转角正弦输入仿真试验,试验条件设置为:车速为60km/h,路面附着系数为0.4。“无控制”表示AFS 系统和DDAS 系统均关闭;“仅DDAS”表示仅DDAS 系统起动,AFS 系统关闭“DDAS+AFS”表示AFS 系统和DDAS系统均起动,并按设计的协调控制策略进行控制;“稳定性控制”表示AFS 系统和DDAS 系统均起动,并按设计的稳定性分层控制策略进行控制。不施加任何控制时,云梯车的质心侧偏角和横摆角速度虽然数值较大,但云梯车未完全失去稳定性。但起动DDAS 系统后,云梯车的质心侧偏角和横摆角速度发生剧烈抖动,可以认为此时云梯车已失稳,说明在低附着路面上DDAS 系统引入的附加横摆力偶矩对云梯车的稳定性确实有着非常不利的影响。而采用设计的协调控制策略虽然可以将云梯车的质心侧偏角和横摆角速度控制在一定的范围内,但却比无控制时波动更为剧烈,这说明此时以横摆角速度为控制目标通过AFS 系统对前轮转角进行调整来维持云梯车稳定性虽然具有一定的作用但很难达到理想的控制效果;在AFS 系统的作用下,云梯车的前轮转角变化非常大,远远偏离了驾驶员的行驶意图,更加说明了在轮胎侧偏特性处于非线性区时通过AFS 系 统进行稳定性控制的局限性。而采用设计的稳定性控制策略时,云梯车的质心侧偏角和横摆角速度均被控制在合理的范围内,质心侧偏角相对无控制时进一步减小,横摆角速度虽有一定程度的波动,但总体来说也非常接近由线性二自由度云梯车模型计算出的参考值;采用稳定性控制策略时前轮转角与无控制时非常接近,较好的保证了驾驶员意图的实现,同时可以进一步说明,此时云梯车稳定性主要是通过DYC 系统得以实现的,这也证明了本文所设计的DYC 系统控制器的有效性。DDAS、AFS 和DYC 三个子系统的权重系数一直在0 和1 之间变化,这说明协调控制器能够很好的根据云梯车的状态参数调整三个子系统输出的控制量,这也说明在协调控制器的作用下,DDAS 系统和AFS 系统仍可以在一定程度上发挥作用,充分发挥了DYC 系统和AFS 系统在维持云梯车稳定性方面所具有的独特优势。采用稳定性控制策略时,各驱动轮转矩虽有较大的波动,但峰值仍在驱动电机所能提供的转矩范围内,从而证明了该策略的可行性。



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         2 低附着路面双移线工况仿真试验: 通过转向盘转角正弦输入这一开环工况验证了本文所制定的稳定性控制策略的有效性,但在上一节的对比试验中并未对云梯车的行驶轨迹进行控制。为了更加准确、更加直观的验证该控制策略的有效性,本节引入驾驶员模型进行了低附着路面下双移线工况的轨迹跟踪仿真试验,试验条件设置为:车速为70km/h,路面附着系数为0.4。 “无控制”、“仅DDAS”、“DDAS+AFS”和“稳定性控制”所表示的含义均相同。


        不施加任何控制时云梯车虽然可以跟踪目标轨迹,但质心侧偏角峰值达4.2,在低附着路面下云梯车此时已处于轻微失稳的状态;而起动DDAS 系统后,云梯车的行驶轨迹最终已无法正常跟踪目标轨迹,且质心侧偏角急剧增大,峰值达10.7°,可以认为此时云梯车已失稳;起动DDAS 系统后云梯车的横摆角速度波动也更为剧烈,这说明当路面附着系数较低时,DDAS 系统引入的横摆力偶矩确实会使云梯车趋于不稳定。AFS 系统起动后会通过主动调整前轮转角来调整云梯车的行驶状态,AFS 系统虽然可以改善云梯车轨迹跟踪的能力并使云梯车的质心侧偏角有一定程度的减小,但其峰值仍然比无控制时偏大,这说明在低附着路面上通过改变轮胎的侧向力来维持云梯车稳定性的AFS 系统作用是有限的,且此时仅以横摆角速度为目标进行稳定性控制也是不理想的。采用稳定性控制时协调控制器可以根据云梯车的质心侧偏角实时调整各个子系统的权重系数,从而调整各个子系统输出的控制量大小;采用稳定性控制时,可以将云梯车的质心侧偏角限制在较小的范围内(峰值约1.8°),且相对来说云梯车的行驶轨迹可以较好的跟踪目标轨迹,同时云梯车的横摆角速度波动范围相对采用DDAS+AFS 控制也更小,这说明当轮胎的侧向力饱和后,通过改变轮胎的纵向力来进行稳定性控制的DYC 系统仍然可以起到较为理想的效果,也充分说明了本文所制定的稳定性控制策略的有效性。采用稳定性控制时,前轴两侧车轮的驱动转矩波动虽更为剧烈,但其大小仍在驱动电机所能提供的转矩范围内,这也说明了该策略的可行性。



          当路面附着系数较低时,采用稳定性控制相对于“DDAS+AFS”控制可以明显的降低云梯车发生翻车和侧滑的危险性,其中对云梯车侧滑危险性的改善更为明显;而云梯车侧滑程度的减小还可以有效地降低云梯车行驶过程中的方向误差,这在轨道跟踪好坏的误差指标中也得到了很好的体现,轨道跟踪性能的改善不仅体现在云梯车的行驶轨迹上,还有很大一部分体现在云梯车行驶时的方向误差上;另外,由于采用稳定性控制限制了DDAS 系统的工作范围,因此驾驶员的操纵负担有了较大的提高,但在云梯车处于即将失稳或已经失稳的状态时,进行稳定性控制仍是首要目标,该策略会使驾驶员的操纵负担增大也是可以接受的。



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