汽车线控转向路感模拟与主动转向控制策略研究

汽车线控转向系统是一种全新概念的电控转向系统,它取消了传统转向系统中方向盘和转向车轮之间的机械连接,可以自由设计转向系统的角传递特性和力传递特性,对提高“人—车—路闭环系统”的操纵稳定性、驾驶舒适性和主动安全性有重要意义。 本文结合国家自然科学基金项目“汽车前轮电子控制转向的关键技术研究”和“线控汽车底盘控制方法和关键技术研究”,针对线控转向系统路感模拟和主动转向控制策略进行了深入的理论研究和试验验证。利用线控转向系统角传递特性和力传递特性可以自由设计的特点,提出了基于卡尔曼滤波技术估计转向器齿条力的线控转向路感模拟控制策略以及保证汽车稳态增益不变和动态反馈校正稳定性控制的主动转向控制策略。通过建立的线控转向多自由度整车动力学模型,选取典型试验工况对所设计的控制策略进行了计算机和硬件在环仿真试验。验证结果表明,本文所提出的线控转向系统路感模拟控制策略和主动转向控制策略可以有效地减轻驾驶员负担,提高了汽车的操纵稳定性和主动安全性。本文的研究为线控转向系统的自主研发提供了理论和实践支持。