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专利号: 2020101337535
申请人: 南京林业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般车辆
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种车辆防侧翻主动倾摆模型预测控制方法,其特征在于,通过主动悬架来控制汽车车体向转弯方向倾斜来防止侧翻,建立包含侧倾角加速度的横向载荷转移率表达式精确评估车辆的侧倾瞬态特性和侧翻状态,通过车体倾摆使重力产生的力矩减小甚至抵消由离心力产生的力矩,在稳态时求解出主动倾摆的期望倾摆角,建立主动倾摆模型预测控制器跟踪求解出的期望倾摆角,并跟踪路径,所述模型预测控制器考虑倾摆角、质心侧偏角、横摆角速度和悬架控制力矩约束问题,综合防侧翻能力和操纵稳定性,使车辆在有效防侧翻的同时保持跟踪路径,防止因路径偏离造成另外的交通事故。

2.根据权利要求1所述的一种车辆防侧翻主动倾摆模型预测控制方法,其特征在于,所述的横向载荷转移率表达式包含侧倾角加速度,因此可以充分表达侧翻瞬态特性,此LTR根据车辆受力力矩平衡求得:式中,FL和FR为左、右车轮的总垂直载荷,当LTR大于1或者小于-1时表示车辆侧翻,当车辆直线行驶时,FL和FR相等,此时LTR=0;当FL=0时,LTR=-1,此时左侧车轮刚好离开地面;

相反,当FR=0时,LTR=1,此时右侧车轮刚好离开地面;为横摆角速度;θ为侧倾角;ms为车辆簧载质量;h为簧载质量中心到侧倾中心的高度;H为簧载质量中心到地面的高度;g为重力加速度;d为轮距的一半。

3.根据权利要求1所述的一种车辆防侧翻主动倾摆模型预测控制方法,其特征在于,所述的主动倾摆控制的期望倾摆角,其通过车体倾摆稳态时,使重力产生的力矩等于离心力产生的力矩,求解方程得到:此期望倾摆角是向转弯方向倾斜的角度,和正常车辆转弯时车体倾斜的方向相反。

4.根据权利要求1所述的一种车辆防侧翻主动倾摆模型预测控制方法,其特征在于,所述的主动倾摆模型预测控制器,其实时控制主动悬架的作动力,使车体跟踪期望倾摆角并同时跟踪期望横摆角速度和质心侧偏角,通过选取合适权重,进行滚动优化,使车辆在有效防侧翻的同时保持跟踪路径。