液压式四轮转向系统的设计 ㊣ 精品文档 值得下载

毕业设计，监控汽车运行状况，计算目标转向角与后轮实时转向角之间的差值，来实时调整后轮的转角。

这样，可以根据汽车的实际运动状态，实现汽车的四轮转向。

般的汽车设有两种转向模式，既可进入状态，也可保持传统的状态，驾驶员可通过驾驶室内的转向模式开关进行选择。

当汽车在行驶过程中电子控制系统出现故障时，后轮自动回到中间位置，汽车自动进入前轮转向状态，保证汽车像普通前轮转向汽车样安全地行驶。

同时，仪表板上的指示灯亮，警告驾驶员，故障情况被存储在中，以便于维修时检码。

图控制工作原理图四轮转向汽车的控制系统既要实现汽车转向时所需的运动，又要保证汽车转向时的行驶稳定性。

目前，在汽车的研究和开发方面，主要是以改善汽车的瞬态操纵稳定性为出发点，探索由于后轮参与转向而带来的汽车响应变化，以及采用各种后轮控制策略而产生的不同效果。

汽车四轮转向的控制依赖于轮胎所受的侧向力，四轮转向能使汽车在转向时，后轮直接参与对汽车横摆运动和侧向运动的控制。

通过适时精确地控制后轮的转向角度，不仅可缩短转向过程的瞬态响应，而且能主动地控制汽车的运动轨迹和姿态。

在转向过程中，使汽车的前进方向与其纵向中心线的方向致，即使得汽车的方向角与姿态角重合，减小转向时车体的侧偏，提高了汽车的侧向稳定性。

控制目标使汽车在转向时能够基本保持汽车重心侧偏角为零。

这样能够大幅度提高汽车对方向盘输人的动态响应特性，很大程度上改善了横摆角速度和侧向加速度的瞬态性能指标，降低车身姿态的变化。

从侧偏角为零的目标出发。

按照定的控制程序导出后轮转向函数是实现四轮转向的基础。

当然，现代的汽车也有些其它控制目标的要求。

黑龙江工程学院本科生毕业设计控制策略的模型基础般情况下进行的系统的研究都是基于个简单的二自由度线性车辆模型。

这只是种理想化的数学模型，在建模时忽略了汽车的些动力学参数的变化，没有考虑汽车行驶过程中产生的许多随机的不确定因素，因而不是非常精确的。

早期的控制器设计都是基于跟随线性动力学方程的假设，但由于上述原因，使得所设计的控制系统不定满足实际的需要，无法保证汽车转向时的操纵稳定性。

控制方法不同的汽车对转向行驶性能的要求不同，不同车型的汽车的车轮偏转规律也不样。

因此，不同的汽车所采用的控制方法不尽相同，各种控制方法分别有其侧重点。

目前，用在些成型的汽车上的控制方法主要有定前后轮转向比的系统。

前后轮转向比是前轮转角函数的系统。

前后轮转向比是车速函数的系统。

具有阶滞后的系统。

具有反相特性的系统。

具有最优控制特性的系统。

具有自学习白适应能力的系统。

前五种控制系统属于古典控制理论范畴，只能满足汽车在些特定条件下的需要，还不能适应汽车运动的随机变化，随着计算机技术和些先进控制理论的发展，系统将朝着自适应智能化的方向发展。

系统控制技术的发展目前，对于汽车的研究和开发仍处于不断发展和完善阶段。

尽管科研人员从结构到控制原理上对四轮转向进行了大量的研究，技术已取得不少进展。

但是，在运用现代控制理论进行汽车转向控制策略的确定和控制方法的选择时，主要是依靠经验，相应的理论依据还很缺乏，技术没有真正步入普及应用阶段，在商用汽车上没有得到广泛应用。

在技术相对成熟的汽车中，大多数采用电控液压动力系统。

随着电子技术的飞速发展，计算机技术在汽车中的广泛应用，电控电动系统将是汽车的发展趋势。

虽然在系统的研究和开发方面已经取得了很大的发展，但是，作为系统的核心技术问题系统控制器的设计，究竟以什么作为最佳的控制目标采用什么样的控制方法在该研究领域仍然没有较为致的看法。

前已述及，早期进行的系统的研究都是基于个简单的二自由度线性车辆模型，控制器设计都是基于黑龙江工程学院本科生毕业设计跟随线性动力学方程的假设，采用控制策略。

我们知道，系统的控制主要依赖于轮胎所受的横向力。

早期的研究是将汽车轮胎看成线性进行建模的，般的控制也就基于轮胎所受的横向力比例于车轮侧偏角的假设，这种假设只是在横向加速度较小的范围内有效。

当在横向加速度较大的范围内时，轮胎的侧偏特性将进人非线性区域，轮胎侧偏角对轮胎所受横向力的响应不再呈比例关系，与轮胎所受的纵向力垂直载荷等都有关系。

实际上，汽车在转弯行驶时，轮胎基本上都工作在非线性区域。

此时，再用线性控制理论来进行研究，就显得勉为其难。

汽车操纵动力学问题是非常复杂的非线性多体动力学问题，对于控制系统的研究应综合考虑汽车的运动情况，深入研究影响其状态响应的各种动力学参数，建立模拟汽车实际运动情况的数学模型，采取更有效的控制策略。

随着控制技术的不断发展，些先进的现代控制方法已经被应用于系统的控制研究中，如最优控制自适应控制滑模控制鲁棒控制等，近年来，又出现了模糊控制基于人工神经网络理论的控制方法等。

对控制系统的研究逐渐从线性领域向非线性领域过渡，些多自由度的汽车动力学模型已有提出，但大多处于研究的初级阶段，尚不成熟。

未来对系统的研究的发展趋势主要集中为进步研究开发新型的后轮转向执行机构和后轮转向传动机构，提高转向时的操纵轻便性灵活性和转向角度的准确性。

针对系统，进步开发设计高性能高精度高灵敏度的传感器，以便于正确地检测汽车的运动信号。

深人研究转向过程中轮胎的瞬态特性，将其作为主要因素加入到系统的数学模型中。

进的控制理论与控制方法应用于控制器的研究中。

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