南京航空航天大学金智林老师讲述汽车多增益融合线控转向传动比及防侧翻控制丨JME文章推荐
汽车侧翻是一种严重的交通事故，相关统计数据表明，2016年美国共发生606.4万车次交通事故，汽车侧翻事故仅占2.0%，但是汽车侧翻伤亡人数却占交通事故伤亡人数的18.9%，且部分是因为驾驶员在紧急情况下进行了剧烈的转向操作导致车辆失稳甚至侧翻。线控转向系统由于其传动比可自由设计，满足车辆在低速时小传动比、高速时大传动比的要求，可有效地防止驾驶员转向操作过大导致的车辆失稳，提高车辆高速工况下的操纵稳定性。
考虑线控转向执行机构动力学特性，南京航空航天大学的科研人员金智林、梁为何、赵万忠提出了融合汽车横摆、横向及侧倾运动增益的线控转向传动比，设计了多增益融合转向传动比的主动转向防侧翻控制策略。建立线控转向系统模型，分析线控转向系统动力学特性；由汽车系统动力学理论求解横摆运动、横向运动及侧倾运动的转向传动比增益，采用遗传算法进行不同工况的转向传动比优化，获得多增益融合线控转向传动比；根据典型工况汽车稳定性分析规律，设计多增益融合线控转向传动比的汽车主动转向防侧翻控制策略；实例仿真结果表明，多增益融合线控转向传动比能同时改善车辆低速转向灵活性和高速转向稳定性，设计的控制策略在绊倒型及非绊倒型工况均能够有效地防止汽车侧翻，减少控制器对驾驶员转向意图的干预。
该研究团队在《机械工程学报》2020年10期发表了《汽车多增益融合线控转向传动比及防侧翻控制》一文。对本文内容感兴趣的朋友请速戳屏幕下方的阅读原文，免费下载全文阅读！
(1) 提出了基于横摆角速度增益、侧向加速度增益、侧倾角增益融合的转向传动比，可兼顾低速灵敏性和高速稳定性，具有良好的参数摄动性和鲁棒性，又能有效提高线控转向车辆侧翻的临界车速。
(2) 提出了多增益融合转向传动比的防侧翻控制策略，既能提高汽车行驶的横向及横摆稳定性，有效防止汽车侧翻；又能减少执行器的动作频率，降低线控转向系统的能耗，减少控制器对驾驶员行驶意图的干预。
(3) 多增益融合转向传动比的防侧翻控制策略能有效防止路面激励引起的汽车侧翻，提高汽车侧向稳定性。
线控转向系统原理示意图
金智林, 梁为何, 赵万忠. 汽车多增益融合线控转向传动比及防侧翻控制[J]. 机械工程学报, 2020, 56(10): 172-180.
JIN Zhilin, LIANG Weihe, ZHAO Wanzhong.Multi-gains Ratio of Steer-by-wire System and Anti-rollover Control for Vehicle[J].Journal of Mechanical Engineering, 2020, 56(10): 172-180.
金智林，男，1978年出生，南京航空航天大学能源与动力学院副教授。主持国家自然科学基金面上项目1项，国家自然科学基金青年基金项目1项，中国博士后基金一等资助1项，教育部重点实验室开放基金1项，企业横向课题10余项；参与国家重点研发计划项目2项，973计划项目1项，国家自然科学基金面上项目1项。以第一作者在国内外权威期刊上发表SCI/EI学术论文30余篇；申请发明专利30余件，其中授权发明专利11件；获得教育部科技进步二等奖1项，获校教学成果奖1项。
研究方向包括：车辆动力学与控制，汽车电子，具体包括汽车侧翻动力学研究、汽车防侧翻控制及硬件在环实验研究、汽车线控制动系统性能分析及控制、汽车线控转向系统性能分析及控制等。
编辑：金程 校对：张彤
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