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基于汽车行驶安全边界的EPS与ESP协调控制策略
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:《机械工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:U270[机械工程—车辆工程;交通运输工程—载运工具运用工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]合肥工业大学机械与汽车工程学院,合肥230009, [2]安徽理工大学机械工程学院,淮南2320011
  • 相关基金:国家自然科学基金(51175135,51375131,51205101,U1564201); 安徽省自然科学基金青年(1508085QE92)资助项目
中文摘要:

汽车电动助力转向(Electric power steering,EPS)系统与电子稳定程序(Electronic stability program,ESP)对保证汽车具有良好的操纵稳定性和行驶安全性起到重要作用。针对汽车纵侧向动力学存在的耦合因素,提出一种基于汽车行驶安全边界的EPS与ESP协调控制策略。建立EPS模型,通过Luenberger观测器估计回正力矩,由回正力矩信息估计路面附着系数。根据车辆动力学特性确定由质心侧偏角和横摆角速度组成的行驶安全边界,根据确定的安全边界和转向盘转矩、横摆角速度等信息,基于带精英策略的非支配排序遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-II)优化EPS与ESP的动态协调控制因子,确保获得优化参数的全局最优解。仿真与试验结果表明,采用基于行驶安全边界的EPS与ESP协调控制策略,改善了汽车的行驶稳定性,从而验证了所提出的控制策略的有效性。

英文摘要:

Electric power steering(EPS) system and electronic stability program(ESP) play an important role in ensuring the vehicle good handling stability and driving safety. For the coupling factors exist in the vehicles' longitudinal and lateral dynamics, a coordinated control strategy of EPS and ESP based on vehicle driving safe boundary is proposed. An EPS model is established, aligning torque is estimated by Luenberger observer, and tire-road friction coefficient is estimated from the aligning torque information. Driving safe boundary consisting of sideslip angle and yaw rate is determined by the vehicle dynamics features, according to the established safe boundary and steering wheel torque, yaw rate information etc., EPS and ESP dynamic coordinated control factors are optimized by the elitist non-dominated sorting genetic algorithm(NSGA-II), and guarantee obtaining a global optimal solution of the parameters. The simulation and experiment results validate the EPS and ESP coordinated control strategy based on driving safe boundary, can improve the driving stability of the vehicle, thus the effectiveness of the proposed control strategy is verified.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603