基于esp与abs协调控制的汽车转向稳定控制研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目基于ESP与ABS协调控制的汽车转向稳定控制研究作者姓名曹学铭学科专业控制理论与控制工程指导教师臧怀泉教授2015年5月中图分类号：TP336学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工学硕士学位论文基于ESP与ABS协调控制的汽车转向稳定控制研究硕士研究生：曹学铭导师：臧怀泉教授申请学位：工学硕士学科专业：控制理论与控制工程所在单位：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinControlTheoryandControlEngineeringSTUDYONVEHICL

2、EHANDLINGSTABILITYBYINTEGRATEDCONTROLOFESPANDABSbyCaoXuemingSupervisor:ProfessorZangHuaiquanYanshanUniversityMay,2015摘要燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于ESP与ABS协调控制的汽车转向稳定控制研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本

3、人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《基于ESP与ABS协调控制的汽车转向稳定控制研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I摘要车辆的稳定性是汽

4、车操纵性能之一，尤其是转向稳定性是影响汽车安全性能的重要因素，它的好坏直接关系到汽车行驶安全性和乘坐舒适性。随着车辆系统设计的逐步完善、计算机技术的发展以及对环境污染和资源消耗的要求，电子控制系统已经成为车辆稳定性研究的热点。电子稳定程序（ESP，ElectronicStabilityProgram）不仅可以预防车辆进入非稳定的工作状态，而且可以在车辆已经失稳时快速辅助控制车辆返回到稳定状态；汽车制动防抱死系统（ABS，Anti-lockBrakeSystem）可以在车辆紧急制动时避免车轮抱死、车辆发生侧滑甚至急转。ESP与ABS的集成已成为汽车制动控制发展的必然趋势，通过二者之

5、间有效合理的协调，可以控制避免车轮抱死的同时，提高车辆转向行驶的稳定性，研究其在复杂制动情况下的协调控制对提高汽车主动安全性能有着非常重要的意义。本文首先分析了汽车制动转向稳定性的控制理论和策略，以横摆角速度、电子节气门开度和滑移率作为控制变量，采用模糊神经网络分数阶PID控制算法和模糊控制算法对ESP和ABS的控制策略进行了研究。针对车辆转向制动时容易发生失稳的危险状况，对ESP与ABS系统之间的协调控制关系进行研究，以确保在转向危险状况下汽车的主动安全性能为目的，设计二者的协调控制策略，以实现车辆转向制动时的操纵稳定性控制。采用多体动力学分析软件ADAMS/Car建立了刚柔耦

6、合的转向前悬架和多连杆整体式后悬架及整车模型，在MATLAB/Simulink中建立了ESP和ABS的控制器模型，同时建立了二自由度参考模型。通过选取横摆角速度、电子节气门开度以及滑移率作为控制变量，对所建立的三个控制器模型在转向行驶工况下采用ADAMS/Car与MATLAB/Simulink进行联合仿真，并分析仿真结果，对所提出的控制策略进行验证。主要分析了ESP系统和ABS系统同时工作时对车辆稳定性的影响，以及控制器协调控制ESP系统和ABS系统的介入时间和控制力度，并且在高速制动转向工况下对有协调控制器和没有协调控制器的几种情况进行了仿真分析，仿真结果证明所提出的协调控制器

7、能够在转向行驶工况下对汽车的行驶稳定性和制动稳定性产生有效的作用。关键字：汽车电子稳定程序；汽车防抱死系统；多体动力学；协调控制目录AbstractThestabilityofvehicleisoneofthevehiclehandlingperformance,especiallythesteeringstabilitythataretheimportantfactorsinfluencingtheautomobilesafetyperformanceandisdirectly