采用车载传感系统对汽车行驶的纵向、侧向、横摆运动状态、车轮运动状态、发动机工作状态、自动变速器工作状态、制动工作状态以及驾驶员转向意图等进行自动识别与分析,进而对发动机力矩、变速器档位和驱动轮制动等进行综合控制的测量与控制系统,是汽车电子稳定程序(Electronic Stability Program,简称ESP)的关键技术之一,其工作性能直接影响到汽车操纵稳定性、加速性和制动性。针对目前ESP的驱动力和制动力控制方式中,由于行驶中的轮胎的侧偏特性、轮胎与路面之间的侧偏力、作用于车轮上的制动力、牵引力的非线性,而使ESP控制参量(如横摆角速度和质心侧偏角)出现较大控制偏差,甚至造成ESP不能正常工作,汽车丧失操纵稳定性等严重问题,论文以排量为2.4L的中级轿车为控制对象,利用具有集成与组合性能强、开发周期短和扩展性强的虚拟技术,研究基于虚拟技术的汽车电子稳定程序测控原理及其方法,研制汽车电子稳定程序测控系统。论文为985-2期汽车科技创新平台建设项目。 论文首先介绍了国内外汽车电子稳定程序的研究现状和发展趋势,阐述了汽车ESP控制在汽车主动安全上的重要作用。根据汽车系统动力学和自动控制的基本原理,以排量为2.4L的中级轿车为对象,运用ADAMS/Car建立了96自由度整车虚拟样机模型,并以此分析了汽车纵向、侧向、横摆运动状态、车轮运动状态、制动工作状态以及驾驶员转向意图等主要因素对ESP的影响。针对汽车行驶过程中的非线性时变的特点,论文研究出基于最佳附加横摆力矩的ESP两变量控制方法,设计了基于横摆角速度和质心侧偏角两变量的ESP模糊自整定PID控制算法。并以整车虚拟样机模型为控制对象,综合运用ADAMS/Car与MATLAB对此控制方法进行了软件在环仿真验证。在此基础上,研制了基于虚拟技术的ESP测控系统,该系统通过基于LABVIEW的PXI虚拟仪器,实现了基于ADAMS/Car的虚拟样机、基于MATLAB的虚拟控制器与汽车ESP驱动和制动系统的集成,并以此对ESP控制方法进行了硬件在环仿真试验验证。 论文最后对研究结果进行了归纳总结,并对今后的研究工作提出了建议。