基于MATLAB的汽车ESP系统控制模型及方法研究

汽车电子稳定装置ESP是继汽车防抱死制动系统和汽车驱动防滑控制系统之后,汽车主动安全性的又一重大飞跃。ESP系统能根据路面状况及汽车运动状态控制车辆的运动,防止汽车操纵失控,从而更加有效地提高汽车稳定性能和行驶安全性。本文针对ESP系统的特性,建立了合理的自由度汽车模型,并针对ESP系统的控制方法提出了以模糊控制技术为核心的三种控制方法,进行了仿真研究。 本文首先阐述了汽车ESP系统的基本思想和控制原理,建立了汽车参考模型及七自由度整车模型,其中轮胎模型采用“魔术公式”。其次运用MATLAB/SIMULINK软件实现数学模型到仿真模型的转换并对其进行仿真分析验证,为控制研究提供了合理正确的模型。然后,针对汽车ESP系统的非线性时变特点,运用模糊控制原理,设计了横摆角速度反馈控制模糊控制器和质心侧偏角反馈控制模糊控制器,研究了横摆角速度反馈控制、质心侧偏角反馈控制和横摆角速度与质心侧偏角联合反馈控制方法。最后,对三种控制方法进行了仿真研究。仿真结果表明三种控制方法都可以较好地控制汽车的横摆角速度,从而提高汽车的操纵稳定性。