《智慧型汽車行駛動力學建模與多目標最佳化控制技術》是依託哈爾濱工業大學，由劉志遠擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：智慧型汽車行駛動力學建模與多目標最佳化控制技術
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：劉志遠
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
根據汽車智慧型化對行駛動力學建模與控制帶來的新的創新性研究機遇，本項目提煉路面特徵提取與識別、車路耦合行駛動力學系統建模、非平穩隨機激勵下懸架控制、舒適/節能/安全多目標控制等共性基礎科學問題。研究路面信息準確描述與重構以及非平穩隨機激勵下行駛動力學建模方法，揭示車路耦合複雜行駛動力學系統的行為機理；研究車路耦合非平穩隨機激勵帶來的懸架控制問題以及舒適/節能/安全多目標衝突與制約帶來的多目標最佳化控制問題，從全新的角度探索提升智慧型汽車行駛動力學性能的控制方法；研究實驗驗證方法，並對部分研究成果進行實驗驗證。本項目結合實際需求，形成控制學科與車輛工程學科的交叉，在道路信息描述與重構、融合輪胎動態和懸架K&C特性的行駛動力學建模方法、懸架系統有限頻域控制以及舒適/節能/安全多目標分散式最佳化控制等方面取得創新性成果。本項研究將為迎接智慧型汽車行駛動力學建模與控制面臨的挑戰提供理論與方法。
結題摘要
智慧型汽車適應汽車舒適/節能/安全的社會需求，是未來汽車技術創新的主要領域。傳統汽車行駛動力學在車路耦合平穩隨機激勵假設下研究垂向運動的建模與控制方法。其特點是路與車的研究分離，目標單一，難以充分反映行駛動力學的特性與控制需求。智慧型汽車具有更多的外部信息感知與協同控制功能，帶來了從車路耦合非平穩激勵的本質，分析與研究車路耦合複雜行駛動力學特性，從舒適/節能/安全多目標角度研究行駛動力學控制的新的研究機遇。在此背景下，本項目提煉非平穩隨機激勵下複雜行駛動力學系統建模以及懸架系統舒適/節能/安全多目標控制的基礎科學問題，研究智慧型汽車道路特徵識別與重構、車路耦合複雜行駛動力學特性分析與建模方法；研究非平穩隨機激勵下懸架控制以及舒適/節能/安全多目標衝突與制約帶來的多目標最佳化控制方法；研究實驗驗證方法和對部分研究成果進行實驗驗證。項目完成了預期研究目標和成果目標。通過研究，揭示了車路耦合非平穩激勵下振動傳遞特性與規律，給出了描述方法並建立了行駛動力學一體化模型，為高精度行駛動力學系統建模提供了基礎模型與方法，為研究輪胎、懸架剛度與阻尼特性對不同激勵的振動傳遞影響提供了分析基礎；獲得了非平穩隨機激勵下最優控制變數滿足的必要條件，打下了非凸控制區域非平穩隨機最優控制的研究基礎；給出了非平穩激勵下的懸架控制方法，提高了複雜行駛工況下的懸架控制性能；給出了從垂/側/縱三個維度提升車輛舒適/節能/安全多目標性能的機理解釋和懸架控制方法，為揭示懸架系統在舒適/節能/安全多目標控制中的作用與適用範圍提供了理論依據與分析方法以及多目標最佳化控制方法；給出了將目前車輛操控與懸架系統在兩個維度上獨立進行控制的模式拓展為協調控制模式的方法，為解決智慧型汽車不平路面行駛時缺乏舒適性感知，難以滿足舒適性需求的問題提供了解決思路與控制方法。通過台架和車輛道路實驗，對部分建模與控制方法進行了實驗驗證。
