Методика определения параметров движения колесных машин для обеспечения работы систем активной безопасности

Управляемость и устойчивость — важнейшие эксплуатационные свойства автомобиля и составляющие активной безопасности его движения. Повышению управляемости и устойчивости во всем мире придается большое значение. Одна из важнейших проблем при построении алгоритмов работы систем активной безопасности автомобиля заключается в получении достоверной информации о количественных значениях параметров движения автомобиля, позволяющей: судить о том, насколько эти параметры соответствуют параметрам, заданным водителем, прогнозировать момент наступления нештатных ситуаций и диагностировать их вид (например, занос передних или задних осей, опасность опрокидывания и др.). Одним из наиболее широко используемых на практике параметров, характеризующих условия движения многоосных колесных машин, является угол отклонения вектора фактической скорости центра масс машины от вектора его теоретической (кинематической) скорости. Однако определение направления фактического вектора скорости центра масс сопряжено с большими вычислительными трудностями ввиду необходимости строить сложные прогнозирующие фильтры Калмана, которые позволяют компенсировать погрешность, накапливаемую при интегрировании ускорений. Разработана методика определения фактического угла отклонения вектора скорости центра масс машины в горизонтальной плоскости от направления продольной оси колесной машины, не требующая применения операции интегрирования и сложных алгоритмов фильтрации, что повышает точность и быстродействие работы алгоритмов динамической стабилизации движения машин.

Литература

[1] Белоусов Б.Н., Попов С.Д. Колесные транспортные средства особо большой грузоподъемности. Конструкция. Теория. Расчет. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2006. 728 с.

[2] Рязанцев В.И. Активное управление схождением колес автомобиля. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 212 с.

[3] Karogal I., Ayalew B. Independent Torque Distribution Strategies for Vehicle Stability Control. SAE, Technical Papers, 2009, doi: 10.4271/2009-01-0456.

[4] Osborn R.P., Shim T. Independent Control of All-Wheel-Drive Torque Distribution. SAE, Technical Papers, 2004-01-2052, 2004, doi: 10.4271/2004-01-2052.

[5] Mammar S., Baghdassarian V.B. Two-degree-of-freedom formulation of vehicle handling improvement by active steering. Proc. Amer. Contr. Conf., 2000, vol. 1, pp. 105–109.

[6] Yoshimoto K., Tanaka H., Kawakami S. Proposal of driver assistance system for recovering vehicle stability from unstable states by automatic steering. Int. Vehicle Electron Conf., 1999, pp. 514–519.

[7] Rodrigues A.O. Evaluation of an active steering system. Master’s degree project, Sweden, 2004. Availabbe at: http://www.s3.kth.se/~kallej/grad_students/rodriguez_orozco _thesis04.pdf (accessed 1 December 2014).

[8] Langson W., Alleyne A. Multivariable bilinear vehicle control using steering and individual wheel torques. Proc. Amer. Contr. Conf., 1997, vol. 2, pp. 1136–1140.

[9] Mokhiamar O., Abe M. Active wheel steering and yaw moment control combination to maximize stability as well as vehicle responsiveness during quick lane change for active vehicle handling safety. J Automobile Eng., 2002, vol. 216 (2), pp. 115–124.

[10] Ларин В.В. Теория движения полноприводных колесных машин. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. 391 с.

[11] Марохин С.М. Прогнозирование характеристик подвижности спецавтомобиля, оснащенного системами активной безопасности. Автореф. дис. ... канд. техн. наук. Москва, 2005, 16 с.

[12] Жилейкин М.М., Чулюкин А.О. Алгоритм работы системы динамической стабилизации для автомобиля 4?4 с подключаемой задней осью. Наука и образование. 2014, № 4 URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/704685.html. Doi: 10.7463/0414.0704685.

[13] Ryu J., Gerdes J.C. Estimation of vehicle roll and road bank angle. Amer. Contr. Conf., 2004, vol. 3, pp. 2110 – 2115.