摘要
从车辆纵、横、垂向动力学三个方面,结合电动汽车、智能网联等热点问题,介绍了目前车辆动力学与控制领域的研究成果.车辆纵向动力学方面包括车辆传动系统换挡控制、制动系统的设计与控制以及车辆状态的参数估计;车辆横向动力学方面涉及车辆转向系统设计与横向稳定性控制;车辆垂向动力学方面包括悬架系统的优化设计与半/主动控制.专刊研究成果涉及车辆动力学与控制方向的多种问题,可为今后开展相关研究提供参考.
* 国家自然科学基金资助项目(11972238)
为了进一步提升车辆的动力性、稳定性、平顺性和安全性,车辆动力学与控制已经成为了近年来相关学者研究的重点.作为动力学与控制学科下的一个分支,车辆动力学与控制方向主要研究车辆在纵-横-垂三方向上的动力学响应及其控制优化问题.专刊以车辆动力学的发展趋势以及当前研究中的关键问题作为出发点,重点介绍了车辆驱动系统与制动系统控制,横向稳定性控制以及悬架系统优化设计与控制三个方面的研究成果.这些研究成果一定程度上展示了目前车辆动力学与控制领域所关注的问题及其解决方案,希望可以为该领域的其他研究者们提供一些借鉴.
车辆是一类典型的多系统耦合复杂非线性动力学系统,其在纵、横、垂向上表现出不同的动力学特征,因此不同方向上的研究对象和控制目标各不相同.车辆动力学与控制以整车及各子系统的动力学方程为基础,通过采用合适的控制算法来实现对车速、横摆角速度、轮胎滑移率、车身侧倾角及加速度等参数的控制,是车辆获得良好的动力性、稳定性、平顺性以及安全性的关键.近些年来,随着微电子技术、传感技术和自动化技术的蓬勃发展,人们对车辆高效、节能和智能等方面的要求日益提升,车辆行业迎来了电动化、智能化和网联化的技术变革,也为车辆动力学与控制研究带来了新的挑
本次车辆动力学与控制专刊共征集论文12篇,纵向动力学领域的驱动与制动系统控制方向5篇,横向动力学领域的稳定性控制方向4篇,垂向动力学领域的悬架系统优化设计与控制方向3篇.
车辆在道路上正常行驶的过程中,主要通过车辆驱动系统、制动系统实现对车辆纵向运动状态的控
车辆横向稳定性控制主要体现在车辆转向过程中,其功能包括两部分:首先是保证车辆在正常工况下能够辅助驾驶员实现操纵意图,其次在极限工况下能够辅助驾驶员完成紧急操纵并防止车辆失
为了改善车辆的平顺性,减少路面不平度对乘员和货物的影响,需要对车辆悬架系统进行优化设计与控制.传统悬架系统只能被动响应外部激励,自身结构参数无法实时调节,研究主要聚焦于通过优化结构参数来改善悬架系统的动力学响应.而随着主动悬架技术的发展,越来越多的学者将控制技术引入车辆主动悬架系统的设计中,以求进一步提升车辆平顺
总之,专刊的研究成果涉及了车辆动力学与控制方向的多类问题,包括车辆传动系统换挡控制、制动系统的设计与控制、车辆转向系统的设计与横向稳定性控制、车辆悬架系统的优化设计与控制、车辆参数估计等.这些研究成果都在相关理论方法的完善与实际问题的解决中起到了良好的作用.受篇幅所限,本专刊所收录的论文还不够全面,只能选取各个研究方向上具有代表性的问题进行展示.其他重要方向,如智能驾驶中的动力学控制问题、车辆主动容错控制问题、基于状态估计的自适应控制问题等研究有待进一步完善.
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