基于多目标PID的重型汽车ESP控制系统研究
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摘要
近年来我国汽车行业发展迅速,重载汽车数量快速增长,但是随之而来的道路交通事故也更加频繁。重型汽车具有质量大、车身长、重心高等特点,行驶过程中会遇到复杂工况,导致汽车发生侧滑、甩尾和侧翻等失稳现象。加装了ESP控制系统的车辆可以有效减少此种现象的发生,但是我国对ESP控制的研究还刚刚兴起,关键技术仍被国外垄断。本文针对某型三轴重型汽车,在ADAMS/Car中建立了重型汽车整车模型,包括前后悬架子系统,轮胎子系统、制动子系统、转向子系统、动力传动子系统、驾驶室子系统、货箱和车架子系统等。基于ADAMS-MATLAB的联合仿真,以横摆角速度和质心侧偏角为控制变量,提出了多目标PID协调控制和多目标PID加权控制这两种策略,并分别设计了重型汽车ESP控制系统。在阶跃工况和单移线工况下,以横摆角速度、质心侧偏角、垂向加速度和侧倾角等参数为评价指标,研究了两种控制策略下重型汽车的行驶稳定性和平顺性。研究发现,对于所建立的重型汽车模型,两种控制方法均能降低控制目标值,有效的提高重型汽车行驶时的操纵稳定性同时维持车身轨迹,并改善了汽车乘坐舒适性,且多目标PID加权控制效果更优。
引文