荣龙飞开题报告.doc

毕 业 设 计开 题 报 告1结合毕业设计课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述 （一）引言： 汽车是一个很复杂的系统，他的横向稳定性不仅与结构参数、行驶速度、方向盘转角等有关，还受到路面附着因素、侧风等很多不确定因素的影响，这些给车辆横向稳定性的控制带来困难。在一般情况下，如汽车在直线行驶或转向行驶速度不是很高时，汽车的结构可以保证行驶的横向稳定性，但在高速经过弯道或变更车道时，车辆在很大的离心作用下将会产生横向摆动运动，必须施加控制以避免危险的发生。（二）问题的提出和思考： 近年来，在改善汽车高速行驶操纵稳定性方面提出了多种控制方法，如四轮转向控制（4WS），它是指汽车在转向时，出前轮转向外，再附加后轮转向。四轮转向可以提高车辆高速稳定性，尤其在紧急换道行驶时，还可以提高车辆在密集停放的停车场上进出的灵活性。这种控制方法在小加速度条件下能在一定程度上改善车辆的稳定性，但由于轮胎存在非线性饱和特性，在大侧向加速时，控制效果不佳。为了改善非线性车辆在弯道加、减速时的稳定性，一种被认为有前途的控制方法直接横摆力矩控制（DYC）引起了众多学者的关注。该控制方法的基本思想是通过改变车辆左右轮上的纵向力来产生附加的恢复横摆力矩使车辆稳定性得以改善。他能利用已有的防抱死制动系统来产生所需的纵向力，而使车辆原有结构不发生很大变化。但通常在高速时，车辆横摆角速度的稳定值降低，使驾驶员在转弯时必须多打方向盘，从而造成转向困难，增加驾驶员的疲劳。而且汽车高速转向时，特别是在路面较滑的情况下，汽车将迅速产生侧滑，而且一旦侧滑开始，汽车与路面的横向作用力将迅速减小，汽车将迅速失去控制。因此，根据汽车横摆角速度和侧向加速度来判断车辆是否将产生侧滑为时已晚。 模糊控制的最大特征是将专家的控制经验和知识3表达成语言控制规则，然后利用这些规则控制系统。因此，模糊控制特别适用于对数学模型未知的复杂系统的控制。而预测控制是一类基于对象数学模型的精确控制方法，系统的复杂性与分析系统所能达到的精度是相互制约的。针对汽车在高速急转向或高速变更车道时易产生较大横摆力矩进而发生侧滑，并且一单侧滑发生将很难控制这一特点，将模糊控制与预测控制相结合（即模糊预测控制），并将此方法引入汽车急转向横向稳定性控制中，根据系统的历史信息和选定的未来输入，对系统未来输入作出预测，并根据预测误差及误差变化率进行模糊控制。模糊预测控制方法能实现超前控制，可以提高汽车高速行驶的安全性。 （三）本课题研究的路线与方法利用模糊数学的基本思想和理论的控制方法。在传统的控制领域里，控制系统动态模式的精确与否是影响控制优劣的最主要关键，系统动态的信息越详细，则越能达到精确控制的目的。然而，对于复杂的系统，由于变量太多，往往难以正确的描述系统的动态，于是工程师便利用各种方法来简化系统动态，一达成控制的目的，但却不尽理想。换言之，传统的控制理论对于明确系统有强而有力的控制能力，但对于过于复杂或难以精确描述的系统，则显得无能为力了。因此便尝试着一模糊数学来处理这些控制问题。 其次是用MATLAB进行仿真。MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 （四）本课题研究的目的与意义 20世纪70年代末，从飞机设计技术引入的防抱死制动系统ABS（Anti-lock Braking System）通过限制制动压力来保证在制动时防止抱死，从而获得最有效的制动效率和制动操作稳定行。然而，现有的ABS系统通常只考虑如何防止车轮的抱死一级提高车辆的制动效率，没有考虑在复杂工况下车辆制动时的稳定性问题。随后，通过限制发动机输出转矩防止车轮滑转的驱动力控制系统TCS（Traction Control System）在20世纪80年代中期得到应用。虽然TCS在汽车防滑转技术上得到了发挥，但是在汽车操纵稳定性方面的改善仅局限于非极限工况。到20世纪80年代末，在ABS和TCS的基础上，又成功的开发的了防滑转控制ASR（Acceleration Spin Regulation）装置，这种装置在车辆急剧变速是，可改善车辆与地面的附着力，避免产生侧向滑动的危险。但是，在极限转向工况下，由于侧向外力已经超出轮胎与地面的侧向附着极限，使得汽车因过度或不足转向丧失操纵稳定性。ESP（Electronic Stability Program）通过分析传感器信号来判断车辆的行驶状态，并相应地施加控制来保持车辆的稳定行驶。虽然ESP对车辆过度转向或不足转向的特别敏感，但是当车速度过高或危险工况是，也不能够保证车俩的稳定性。20世纪90年代初，研究人员提出了高速行驶中通过驱动力控制来保持车俩稳定性的动态稳定控制DSC（Dynamic Stability Control），它对车辆高速行驶时制动特别有效。在此基础上，近年来又提出车辆动力学控制VDC（Vehicle Dynamics Control）把车辆的侧偏角限制在一定范围内，从而来达到把车辆控制在稳定性行驶状态。一直以来，用户对车辆稳定性的需求，尤其是对在极限工况下车辆的安全行驶的要求是车辆动力学稳定性控制发展的动力。 (五)汽车横向稳定性研究的发展前景 汽车的横向稳定能力具有一定的限值，尤其当汽车高速行驶时，在横向力作用下极有可能丧失横向稳定性而产生横向滑移或横向倾翻。为保证行车安全，国外多个发达国家或地区已开始通过制定技术法规强制采用底盘控制措施来提高汽车的横向稳定性，以在紧急情况下主动干预汽车操纵性，恢复汽车的稳定状态，使汽车重新并及时按照驾驶员的意图行驶，从而改善汽车在各种道路条件和工况下的响应特性，保持行驶稳定性和可操纵性，最终减少汽车失控导致的交通事故。可以预见，未来两年内，以“电子稳定控制程序(ESC)”为代表的汽车主动安全控制系统将作为一项最重要的汽车主动安全装备之一，在欧、美、日等汽车发达国家或地区普及，在保证行车安全，避免交通事故中发挥重要作用。我国汽车工业起步较晚但发展迅速，我们不仅要上产量，更要提高汽车技术水平，尤其要提高汽车安全技术水平。政府部门、生产企业和检测机构应高度重视，从标准法规方面、技术装备方面和试验评价方面，控制和改善汽车横向稳定性，积极推广和采用先进的底盘主动安全控制系统，制定符合我国国情并与国际接轨的主动安全技术法规，促进我国汽车安全装备水平的提高。参考文献：1 袁红军.汽车动态稳定控制（DSC）系统J.重庆职业技术学院学报，2006.092 王德平，郭孔辉，宗长福.车辆动力学稳定性控制的理论研究J.汽车工程,2000,22(1)3 王德平，郭孔辉，宗长福.车辆动力学稳定性控制的仿真研究J.汽车技术1999.40(2) 4 盖玉先，郭庆悌，宋健，李亮.汽车动力学稳定研究J.哈尔滨工业大学学报2006.125 董华林,吴光强.汽车动力学稳定性控制仿真研究J.试验与研究.2003.56 冯金芝，喻凡.基于混合仿真技术的车辆横向稳定性控制系统J.汽车工程.2004.27 吴义虎，宋丹丹.横摆力矩和主动前轮转向结合的车辆横向稳定性模糊控制仿真J计算技术与自动化.2007.128 刘彩志，陈思忠,直接横摆力矩控制汽车的操纵稳定性研究J.湖北汽车工业学报.2002,16(2)9 刘彩志，陈思忠.提高汽车主动安全性和操作稳定性的控制策略研究J.专用汽车,2002,34(2)10 赵志国，方宗德，黄英亮.汽车动力学稳定性系统变结构滑模控制研究J .中国机械工程，2003，14(2)11罗俊，。陶健民车辆稳定性的滑模变结构控制研究J北汽车工业学院报.2005.912张国良，曾静.模糊控制及其MATLAB应用M.西安：西安交通大学出版社，2002.13王国业，刘昭度，崔海峰，吴利军.汽车弯道制动的解体控制J.汽车工程.2006,28(11)14丁能根，余贵珍汽车动力学及其控制M哈尔滨：哈尔滨T程大学出版社，200915蔡果汽车横向稳定性与交通安全分析J内蒙古公路与运输，2001，(1)16郑水波，韩正之，唐厚君汽车稳定性控制J自动化博览，2005，(4)17裴锦华，李以农汽车电子稳定程序控制系统的研究现状及发展趋势J1天津汽车，2005，(2) 18Yoshiki Fukada.Slip-Angle Estimation for vehicle Stability Control.Vehicle System Dynamics ,1999,3219 Koibuchi K,Yamanato M,Fukada Y,et al.Vehicle Stability Control in Limit Corning by Active BrakeC.SAE Paper 960487.20 Garrick JForkenbrock，WRiley Garrott，Mark Heitz，BryanCOHarra，Expermental Examination of Test ManeuversThat M an)Induce On Road， UntrippedLight VehicleRollover， SAE Papers 2003-01-1008 and 2003-01100921Garrick JForkenbrock，Patrick LBoyd，Light Vehicle ESCPe rmance Test Development，ESV Paper Number 070456110J Joerg JBreuer，Analysis ofDriverVehicle-Interactions InA n Evoshe ManoeuvreResults of Moose Test StudiesESV Paper Number 98s2-w一35毕 业 论 文 开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一、本课题要研究或解决的问题(一) 学习模糊控制理论，MATLAB编程技术。(二) 设计模糊控制系统，并仿真验证。二、拟采用的研究