最大角速度

當(dāng)電機(jī)功率限定時(shí)，指電機(jī)接到電壓為額定值的106%的電源時(shí)，滿載荷轉(zhuǎn)頭所產(chǎn)生的角速度。

中文名稱

最大角速度

英文名稱

maximum angular velocity

定　　義

當(dāng)電機(jī)功率限定時(shí)，指電機(jī)接到電壓為額定值的106％的電源時(shí)，滿載荷轉(zhuǎn)頭所產(chǎn)生的角速度。

應(yīng)用學(xué)科

機(jī)械工程（一級學(xué)科），實(shí)驗(yàn)室儀器和裝置（二級學(xué)科），實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)-實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)一般名詞（三級學(xué)科）

角坐標(biāo)φ和角位移Δφ不是矢量。令Δt→0，則角位移Δφ以零為極限，稱為無限小角位移。無限小角位移忽略高階無窮小量后稱為微分角位移，記為dφ.可以證明，dφ是矢量.進(jìn)而，角速度ω=dφ/dt也是矢量。

角速度ω是偽矢量。 右手系改為左手系時(shí)，角速度反向.其本質(zhì)是二階張量（Ω），而一般矢量的本質(zhì)是一階張量，因此，矢量是角速度的簡便表達(dá)，張量是角速度的準(zhǔn)確表達(dá)。 2100433B

角速度是矢量。按右手螺旋定則，大拇指方向?yàn)棣胤较?當(dāng)質(zhì)點(diǎn)作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，ω向上；作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，ω向下。

設(shè)線速度為v，取圓心為原點(diǎn)，設(shè)位矢（位置矢量）為r，則

v=ω×r

該式可以作為角速度這個(gè)物理量的普遍定義式。

采用分層控制策略，提出基于主動轉(zhuǎn)向和差動制動的汽車橫擺角速度協(xié)調(diào)控制過程；研究基于主動轉(zhuǎn)向的間接橫擺力矩控制方法和基于差動制動的直接橫擺力矩控制方法，建立汽車橫擺角速度控制模型；分析協(xié)調(diào)控制器的監(jiān)測參數(shù)和控制參數(shù)，基于急轉(zhuǎn)意圖識別、汽車信息處理和橫擺角速度分配控制，建立協(xié)調(diào)控制器模型。

角速度控制汽車橫擺角速度的協(xié)調(diào)控制過程

汽車在路面上低速行駛時(shí)，駕駛意圖實(shí)現(xiàn)較為容易，主動轉(zhuǎn)向控制和差動制動控制均無需啟動。當(dāng)汽車高速行駛時(shí)，主動轉(zhuǎn)向控制將啟動，用來保證駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖以及抵抗側(cè)向風(fēng)等干擾；當(dāng)轉(zhuǎn)向角較大，輪胎工作在非線性區(qū)域時(shí)，單靠轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已無法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向意圖，此時(shí)差動制動控制將觸發(fā)工作，利用差動制動實(shí)現(xiàn)直接橫擺力矩控制，以保證駕駛員的駕駛意圖，實(shí)現(xiàn)汽車行駛穩(wěn)定性控制。

控制功能的觸發(fā)都是通過監(jiān)測質(zhì)心側(cè)偏角和橫擺角速度來實(shí)現(xiàn)的，并未考慮與駕駛員主觀駕駛意圖相關(guān)的方向盤轉(zhuǎn)角等參數(shù)。急轉(zhuǎn)工況中，差動制動觸發(fā)在汽車危險(xiǎn)狀態(tài)，此時(shí)汽車質(zhì)心側(cè)偏角較大，駕駛員很容易因?yàn)闄M擺角速度階躍變化等干擾而操作不當(dāng)，引發(fā)危險(xiǎn)。

基于主動轉(zhuǎn)向和差動制動的汽車橫擺角速度協(xié)調(diào)控制過程。汽車橫擺角速度協(xié)調(diào)控制器首先要監(jiān)測汽車行駛狀態(tài)和駕駛員轉(zhuǎn)向意圖，判斷汽車行駛工況和預(yù)期的轉(zhuǎn)向程度；其次根據(jù)汽車行駛狀態(tài)計(jì)算出期望橫擺角速度；根據(jù)期望橫擺角速度與實(shí)際橫擺角速度偏差作為輸入，計(jì)算出所需的橫擺角速度偏差；最后分別分配給主動轉(zhuǎn)向控制和差動制動控制，實(shí)現(xiàn)附加前輪轉(zhuǎn)角和獨(dú)立輪胎制動力控制。

角速度控制汽車橫擺角速度協(xié)調(diào)控制器模型

汽車橫擺角速度協(xié)調(diào)控制器整體結(jié)構(gòu)中，主要包括駕駛員急轉(zhuǎn)意圖識別模塊、汽車信息處理模塊和橫擺角速度分配控制模塊，通過監(jiān)測汽車方向盤信號和車速信號，進(jìn)行處理得到所需的控制參數(shù)。在仿真分析時(shí)將其簡稱為AEBD。

汽車橫擺角速度協(xié)調(diào)控制器通過駕駛員急轉(zhuǎn)意圖識別，作為其工作的觸發(fā)條件，通過汽車信息處理模塊進(jìn)行橫擺角速度偏差的計(jì)算，并通過橫擺角速度控制進(jìn)行權(quán)重的分配。

（1）駕駛員急轉(zhuǎn)意圖識別模塊：控制器對駕駛員急轉(zhuǎn)意圖的識別主要依據(jù)駕駛員急轉(zhuǎn)意圖識別模型，通過對方向盤轉(zhuǎn)角、方向盤轉(zhuǎn)速、車速和方向盤飽和轉(zhuǎn)角進(jìn)行建模，將信息進(jìn)行處理后賦值權(quán)重P_startP進(jìn)行控制器觸發(fā)。

（2）汽車信息處理模塊：汽車信息處理模塊主要包括方向盤轉(zhuǎn)角和車速信號的采集，期望橫擺角速度和轉(zhuǎn)向飽和時(shí)方向盤轉(zhuǎn)角的計(jì)算以及質(zhì)心側(cè)偏角的估算。

（3）橫擺角速度分配控制模塊：汽車橫擺角速度協(xié)調(diào)控制器的核心主要是對期望橫擺角速度和實(shí)際橫擺角速度的差值進(jìn)行權(quán)重分配，通過計(jì)算，最終通過主動轉(zhuǎn)向和差動制動分別提供附加前輪轉(zhuǎn)角和附加橫擺力矩。

基于主動轉(zhuǎn)向和差動制動的汽車橫擺角速度協(xié)調(diào)控制器模型中，主要包括Carsim環(huán)節(jié)和Simulink 環(huán)節(jié)，并通過S函數(shù)將兩者進(jìn)行聯(lián)合。其中，Carsim的輸入?yún)?shù)為后輪的兩個(gè)制動器控制參數(shù)和前輪疊加轉(zhuǎn)角，是控制器作用在汽車上的控制變量；Carsim的輸出參數(shù)為車速、方向盤轉(zhuǎn)角、實(shí)際橫擺角速度和實(shí)際質(zhì)心側(cè)偏角，它們在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中是通過傳感器測量獲得的。

基于主動轉(zhuǎn)向和差動制動的汽車橫擺角速度協(xié)調(diào)控制器模型為汽車橫擺角速度協(xié)調(diào)控制器模型在Carsim整車環(huán)境中進(jìn)行聯(lián)合仿真驗(yàn)證，其中Drive_signal、Vehicle_model和YC_model模塊分別是駕駛員急轉(zhuǎn)意圖識別模塊、汽車信息處理模塊和橫擺角速度分配控制模塊的仿真模型，并進(jìn)行了封裝處理。 2100433B