汽车四轮主动转向系统设计与性能仿真毕业论文 开题报告 LWord文件下载.docx

汽车四轮主动转向系统设计与性能仿真毕业论文 开题报告 LWord文件下载.docx

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汽车工程学院

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开题时间

1．课题研究的目的和意义

随着汽车电子技术的迅猛发展,人们对汽车转向操纵性能的要求也日益提高，汽车转向性能与操纵稳定性密切联系。

纵观汽车转向系统技术的进展，已从传统机械转向、液压助力转向（HydraulicPowerSteering,简称HPS）、电控液压助力转向（ElectricHydraulicPowerSteering,简称EHPS）,发展到电动助力转向系统（ElectricPowerSteering,简称EPS）,最终将会过渡到主动转向和线控转向系统（SteerByWire,简称SBW）。

传统前轮转向汽车（FWS）的前轮即可绕自身的轮轴自转又可绕主销相对于车身偏转，而后轮只能自传而不偏转。

通过前轮作用于车身，使车身横摆产生离心力，车身带动后轮使其产生侧偏，改变后轮前进方向，使后轮参与汽车的转向运动，后轮，后轮只是做被动转向。

而四轮转向（4WS）当驾驶员转动方向盘后，后轮辅助转向，实现前后轮几乎同时转向，使汽车改变前进方向，实现转向运动，其中后轮主动参与了转向。

同时，四轮主动转向汽车由于横摆率与横向加速度的差值减小，转向时的灵敏度高，响应速度较快。

当低速行驶的时候，比如调头的时候后轮会与前轮方向相反转动较小的角度，以减少转弯半径，方便转向；

在高速并线行驶的情况下后轮会与前轮方向相同的转动较小的角度，使得并线更稳定转向操纵性更好。

从驾驶角度来看，四轮主动转向系统除了会帮助增加行驶稳定性和高速转向响应外。

在低速时还会帮助减少驾驶员转向的工作量。

四轮主动转向的目的在于低速行驶时依靠逆向转向（前轮与后轮转角方向相反）改善汽车的操作性，获得较小的转向半径，在中高速行驶时依靠同向转向（前轮与后轮的转角方向相同），减少汽车的横摆运动，提高车道变更和直线行驶的操纵稳定性。

四轮主动转向系统的功能是确保车辆良好的操纵性和稳定性，即有效控制车辆的横向运动特性，以充分保证汽车的操纵稳定性。

因此，对于四轮主动转向系统的研究对于汽车的操纵稳定性的改善有深远的意义。

2．国内外研究现状

一般的4WS控制器设计均是基于汽车的线性动力学方程，但是如果侧向加速度较大，轮胎侧偏特性进入非限行区域，则线性控制理论也无能为力。

为此，许多研究者试图用不同先进控制理论，如自适应控制、基于线控理论、μ综合理论和滑模变结构理论的鲁棒控制。

以及基于精神网络的模糊技术的智能控制方案来解决。

Yuhara等提出了一种自适应控制后轮转向的方法，使用自校正控制器来控

4.本设计的特色

汽车转向性能与操纵稳定性密切联系。

本设计结合二自由度汽车横向动力学模型的建立，对前轮转向和四轮主动转向技术进行性能比较和仿真研究，可以加深对车辆电子控制技术系及车辆操纵稳定性等知识的理解，提高汽车控制系统设计水平，锻炼利用先进技术解决实际问题的能力。

在模型设计方面，通过Catia软件建立二自由度汽车动力学模型，以汽车侧向动力学二自由度模型为基础,确立车辆转向理想跟踪模型,设计四轮主动转向最优控制器。

在仿真分析方面，通过Matlab软件进行仿真，通过仿真分析,能从理论上验证基于最优控制理论所设计的控制器是否可以适用于汽车的主动四轮转向系统,系统能很好地跟随理想车辆转向模型。

设计流程如下：

1.首先学习车辆电子控制相关知识以及建模、仿真软件；

2.进行汽车转向技术研究现状分析；

3.进行电控四轮转向系统结构设计与建模；

4.进行二自由度汽车动力学模型的建立5.进行四轮转向控制策略研究；

6.前轮转向与四轮主动转向性能比较；

7.利用Matlab进行仿真分析。

5.进度安排

第1周至第3周：

收集相关资料，翻译外文资料，准备开题报告；

第4周至第7周：

学习车辆电子控制相关知识及Catia建模软件、Matlab仿真软件；

第8周至第13周：

汽车转向性能分析，电控四轮主动转向结构设计，控制算法设计分析，Matlab仿真研究；

第14周至第16周：

撰写毕业设计论文；

第17周至第18周：

复查设计内容，准备答辩。

6.参考文献

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开题报告检查组意见：

组长（签字）：

年月日