吉林大学学报(工学版) ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (增刊2): 1-5.

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基于模型预测控制的汽车底盘集成控制

杨建森1, 郭孔辉1, 丁海涛1, 郝宝青2, 李飞3   

  1. 1. 吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室, 长春130022;
    2. 泛亚汽车技术中心有限公司, 上海201201;
    3. 中国汽车技术研究中心天津300162
  • 收稿日期:2011-05-06 出版日期:2011-09-30 发布日期:2011-09-30
  • 通讯作者: 丁海涛(1974),男,副教授。研究方向:汽车动力学仿真与控制,人车闭环系统仿真。 E-mail:ding.haitao@ascl.jlu.edu.cn E-mail:ding.haitao@ascl.jlu.edu.cn
  • 作者简介:杨建森(1984),男,博士研究生。研究方向:汽车动力学仿真与控制。E-mail:jiansen.yang@gmail.cn
  • 基金资助:

    “863”国家高技术研究发展计划项目(2006AA110103);“973”国家重点基础研究发展规划项目(2011CB711205)

Vehicle integrated chassis control based on model predictive control

YANG Jian-sen1, GUO Kong-hui1, DING Hai-tao1, HAO Bao-qing2, LI Fei3   

  1. 1. State Key Laborotaory of Automotive Simulation and Control, Jilin University, Changchun 130022, China;
    2. Pan Asia Techinical Automotive Center Co., Ltd., Shanghai 201201, China;
    3. Automotive Technology &|Research Center, Tianjin 300162, China
  • Received:2011-05-06 Online:2011-09-30 Published:2011-09-30

PDF (PC)

2223

摘要：

为了实现汽车底盘的集成控制,提出了模型预测控制(MPC)方法。在紧急避障操纵时,利用四轮差动制动和主动前轮转向集成控制的方式实现对汽车理想操纵特性的跟随。上层集成控制器通过模型预测控制方法决策下层子控制器所需的附加横摆力矩和前轮附加转角。建立了七自由度非线性车辆模型作为预测模型,并通过实车试验对其精度进行了验证。在Carsim中的虚拟试验对模型预测控制方法的控制效果进行了验证。

关键词: 车辆工程, 底盘集成控制, 模型预测控制, 差动制动, 主动转向

Abstract:

The model predictive control(MPC) method was proposed for the integration of chassis control.In the emergency obstacle avoidance manoeuvre,the vehicle ideal manoeuvre characteristics was followed by a combined use of differential braking and active steering.The top integrated controller calculates additional yaw moment and the front wheel angle which the lower sub-controller required through MPC method.The nonlinear 7-DoF vehicle model was built as the predictive model,and its accuracy was verified by vehicle tests.The control performances of MPC method were verified by simulation in the Carsim.

Key words: vehicle engineering, integrated chassis control, model predictive control, differential braking, active steering

中图分类号: 

  • U463.91


[1] Brand ão Felipe V,Gordon Timothy J,Howell MarkN .A layered approach to the integrated control ofl ongitudinal wheel slip and vehicle yaw motion
[C]∥A VEC2004,Arnhem,Netherlands.

[2] Chang Sehyun,Gordon Tim J.Improvement of vehi-c le dynamics using model-based predictive control
[C]∥SAE Paper,2009-01-0427.

[3] Falcone Paolo,Tseng H Eric,Francesco Borrelli,eta l.MPC-based yaw and lateral stabilisation via activef ront steering and braking
[J].Vehicle System Dy-n amics,2008,46:611-628.

[4] 丁海涛,郭孔辉,李飞,等.基于加速度反馈的任意道 路和车速跟随控制驾驶员模型
[J].机械工程学报, 2010,46(10):116-120,125. Ding Hai-tao,Guo Kong-hui,Li Fei,et al.Arbitraryp ath and speed following driver model based on vehi-c le acceleration feedback
[J].Journal of MechanicalE ngineering,2010,46(10):116-120,125.

[5] 葛宝明,林飞,李国国.先进控制理论及其应用
[M]. 北京:机械工业出版社,2007.

[6] 郭孔辉,丁海涛.轮胎附着极限下差动制动对汽车横 摆力矩的影响
[J].汽车工程,2002,24(2):101-104.G uo Kong-hui,Ding Hai-tao.The effect of yaw moment through differential braking under tire adhesionl imit
[J].Automotive Engineering,2002,24(2):101- 104.

[7] 丁海涛,郭孔辉,陈虹.汽车稳定性控制中横摆力矩 决策的LQR方法
[J].吉林大学学报:工学版,2010, 40(3):597-601. Ding Hai-tao,Guo Kong-hui,Chen Hong.LQRm ethod for vehicle yaw moment decision in vehicles tability control
[J].Journal of Jilin University(En-g ineering and Technology Edition),2010,40(3): 597-601.
[1] 常成,宋传学,张雅歌,邵玉龙,周放. 双馈电机驱动电动汽车变频器容量最小化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1629-1635.
[2] 席利贺,张欣,孙传扬,王泽兴,姜涛. 增程式电动汽车自适应能量管理策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1636-1644.
[3] 何仁,杨柳,胡东海. 冷藏运输车太阳能辅助供电制冷系统设计及分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1645-1652.
[4] 那景新,慕文龙,范以撒,谭伟,杨佳宙. 车身钢-铝粘接接头湿热老化性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1653-1660.
[5] 刘玉梅,刘丽,曹晓宁,熊明烨,庄娇娇. 转向架动态模拟试验台避撞模型的构建[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1661-1668.
[6] 赵伟强, 高恪, 王文彬. 基于电液耦合转向系统的商用车防失稳控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1305-1312.
[7] 宋大凤, 吴西涛, 曾小华, 杨南南, 李文远. 基于理论油耗模型的轻混重卡全生命周期成本分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1313-1323.
[8] 朱剑峰, 张君媛, 陈潇凯, 洪光辉, 宋正超, 曹杰. 基于座椅拉拽安全性能的车身结构改进设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1324-1330.
[9] 那景新, 浦磊鑫, 范以撒, 沈传亮. 湿热环境对Sikaflex-265铝合金粘接接头失效强度的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1331-1338.
[10] 王炎, 高青, 王国华, 张天时, 苑盟. 混流集成式电池组热管理温均特性增效仿真[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1339-1348.
[11] 金立生, 谢宪毅, 高琳琳, 郭柏苍. 基于二次规划的分布式电动汽车稳定性控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1349-1359.
[12] 隗海林, 包翠竹, 李洪雪, 李明达. 基于最小二乘支持向量机的怠速时间预测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1360-1365.
[13] 王德军, 魏薇郦, 鲍亚新. 考虑侧风干扰的电子稳定控制系统执行器故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1548-1555.
[14] 胡满江, 罗禹贡, 陈龙, 李克强. 基于纵向频响特性的整车质量估计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 977-983.
[15] 刘国政, 史文库, 陈志勇. 考虑安装误差的准双曲面齿轮传动误差有限元分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 984-989.
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