第一篇:車輛操縱與轉向動力學研究現狀
車輛操縱與轉向動力學
研究現狀
姓名:趙方 班級:研1002班
學號:2010020038 指導老師:林慕義
完成日期:2011年1月3日
目錄
一、國內外發展現狀.................................................................................................2
1、汽車操縱動力學的研究現狀..........................................................................2
2、車輛四輪轉向技術發展現狀..........................................................................4
二、車輛操縱與轉向動力學的新發展.........................................................................5
1、智能方法在車輛操縱穩定性中的應用研究.....................................................5
2、虛擬仿真在汽車操縱穩定性研究中的應用.....................................................6
3、ADAMS在四輪轉向車輛仿真研究中的應用..................................................7
三、存在的不足........................................................................................................8 前言.................................................................................................................................1 車輛操縱與轉向動力學研究現狀.......................................................................................2
四、努力的方向........................................................................................................9 總結...............................................................................................................................10 參考文獻.........................................................................................................................11
I
前言
汽車操縱動力學的研究已經有70多年的歷史。首先要研究的問題是具有怎樣運動規律和行駛性能的汽車容易為不同的人所駕駛,其次要研究優化設計方法來提高汽車的操縱動力學特性[2]。隨著汽車技術的飛速發展和道路條件的不斷改善,車輛行駛車速大幅度提高,汽車的安全性能倍受重視,與汽車主動安全性能密切相關的操縱穩定性的研究日漸重要。傳統的研究方法主要采用實車試驗法,不僅需要耗費巨大成本,而且有些試驗因其危險性而難以進行。近十多年來,由于計算機技術的飛速發展及對汽車動力學模型和輪胎模型的精確構建,以計算機仿真技術為手段來研究汽車的操縱穩定性成為必要和可能[4]。
電動助力轉向系統是一種新型的汽車轉向系統,具有以往任何助力轉向系統所不具備的車速感應能力,其核心部件—ECU(電控單元)能根據車速和方向盤操舵力矩的不同決定是否助力以及助力的大小。隨著現代汽車技術的迅猛發展,人們對汽車轉向操縱性能的要求也日益提高。為了保證車輛在任何工況下轉動方向盤時,都有較理想的操縱穩定性和轉向輕便性,即使在停車情況下轉動方向盤也能輕便靈敏,而高速行駛時又不會感到輕飄不穩,人們對轉向系統進行了不斷地改進。汽車轉向系統的發展經歷了簡單的純機械轉向系統到機械液壓動力轉向系統,到電控液壓動力轉向系統,直到更為節能、操縱性能更優的電子控制式電動助力轉向系統等幾個階段[1]。電動助力轉向系統(Electric Power Steering System,簡稱EPS)是汽車動力轉向的發展方向,是繼液壓動力轉向系統之后,汽車轉向技術的又一次飛躍。它具有體積小、重量輕、結構簡單、安裝和維修方便、節能環保的優點,更重要的是它具有優越的性能,如可隨車速變化調整轉向助力大小從而可獲得不同的轉向路感,可廣泛應用于轎車、貨車等眾多車型,國外已有多家汽車公司采用此種先進的轉向系統。我國汽車產業急需研究開發這種高新技術產品,因此對這種轉向系統進行研究和開發是十分必要的[10]。
車輛操縱與轉向動力學研究現狀
控制策略的好壞直接決定整個電動助力轉向系性能的優劣,為使轉向系獲得合適的助力矩,對電動機電流的控制是關鍵。近些年,國內外許多專家學者在汽車助力轉向控制方面做了大量的研究工作,采用了諸如常規PID控制、模糊控制、等控制策略,并進行了仿真。從仿真效果來看,當汽車側偏角較小時,仿真結果與試驗結果較吻合,而當側偏角較大時則出現較大偏差;并且這些控制方法的引入大多是針對轉向系的某一方面性能,如僅提高手感或輕便性,對轉向性能缺乏總體考慮。造成這一問題的重要原因是尚未建立起一個綜合考慮輪胎接地轉向特性和整車轉向特性的汽車轉向模型[1]。
一、國內外發展現狀
1、汽車操縱動力學的研究現狀
幾十年來,國內外對汽車操縱動力學做了大量研究。國內主要集中在長春汽車研究所、清華大學、吉林大學等單位。國外主要集中在美國、日本和歐洲等汽車工業發達的國家和地區。現有的研究方法可以歸結為開環方法和閉環方法。開環方法僅以汽車為研究對象,不允許駕駛員對汽車運動做出任何操縱修正動作,是汽車的固有特性。閉環方法將駕駛員與汽車作為統一的整體,即人一汽車系統,而不能忽略駕駛員的分析、判斷和修正等操縱的反饋作用。
一般認為,1956年10月9日在英國倫敦機械工程師學會上所發表的5篇論文是公認的汽車操縱動力學領域的經典著作。其中的主要貢獻是,把航空工業的“系統工程法”作為技術轉移用于汽車操縱動力學。從 1956年以后到1969年的10余年間,盡管有關的基本理論有很大的發展,但基本特性并沒有改變。20世紀60年代以前,基本上都是開環方法,所應用的基礎是經典控制理論。20世紀70年代初,試驗安全車(ESV)研究計劃的實施,促使人們去研究實用的操縱動力學設計方法。各國研究人員依據大量試驗與理論分析,首先提出了穩態響應特性、瞬態響應特性、回正特性和側向滑移特性的安全容許極限,對操縱動力學特性進行客觀評價。70年代中期以后,開始利用駕駛員對汽車直線行駛性能、轉彎行駛性能和轉向輕便性等特性的感覺,進行主觀評價。然而,人們發現:對汽
車的瞬態響應等特性,客觀評價與主觀評價甚至不一致,難以有效設計汽車的操縱動力學特性。原因是客觀評價方法仍按照一般控制系統的要求提出,為開環方法。而主觀評價卻是駕駛人員按照一定的跟蹤要求操縱汽車時對操縱動作難易程度的感覺,這種感覺不完全取決于汽車本身的特性,還取決于人的行為特性,取決于道路跟蹤的要求。
20世紀80年代初,人們逐漸認識到在應用汽車模型中有一個基本的障礙,那就是對駕駛員的特性缺乏基本的認識。最早開始研究人一車閉環操縱系統的大概要算Mcruer等,他們作了不少飛行員一飛機閉環控制的研究,并推廣到汽車上。但是這些工作沒有考慮駕駛員的前視作用這個十分重要的因素。為此,MacAdam與McRuer等于1980 ,1981年相繼提出了不同的“最優預瞄控制模型”。1982年郭孔輝提出了“預瞄跟隨理論”和“預瞄最優曲率模型”,該模型仿真精度高、物理概念清晰、運算簡單,并可應用于非線性系統。另外,在試驗方面,考慮到駕駛員模型的進展程度不能滿足主動安全性閉環設計的要求,以及安全試驗設計方法只能在樣車試制后采用并受自然條件限制等缺陷,研制了開發駕駛模擬器。這種模擬器緩和了理論研究的發展程度與汽車主動安全性閉環設計要求之間的矛盾。
20世紀90年代初,郭孔輝提出了閉環系統主動安全性的綜合評價與優化設計方法,基于定常的駕駛員特性建立了以二個單項均方值指標為基礎的綜合性能指標,對汽車的主動安全性進行了較好的綜合評價。90年代后期,趙又群等從駕駛員汽車閉環系統的角度,進行了系統模型建立、閉環系統微分方程求解的高精度方法、駕駛員不確定性的閉環操縱系統主動安全性評價、具有演變隨機道路輸入的閉環操縱系統主動安全性評價、駕駛員汽車閉環系統主動安全性的優化設計等問題的系列研究,為駕駛員汽車閉環系統主動安全性的客觀評價與優化設計提供了一定的理論依據。1998年Crolla等給出了汽車操縱性的主客觀綜合評價方法。20世紀90年代以來,利用開發型駕駛模擬器進行駕駛員一汽車一環境閉環系統主動安全性研究,改善汽車操縱動力學特性,是國際上主要的發展方向之一。
對于汽車操縱動力學的閉環方法,理論研究和模擬試驗都是從與主觀評價指標相一致的易操縱性開始的。每個駕駛員作為個體,他的駕駛技能是千差萬別的。因此,駕駛員的建模問題,始終是駕駛員一汽車閉環系統操縱動力學研究趨于成熟和實用化的一個“瓶頸”問題。為了避開駕駛員建模的一些難以解決的問
題,美國學者Bernard等較系統地研究了汽車操縱逆動力學問題。2000年,英國的Casanova等研究了最速操縱問題,雖然沒有提出一般的解法,但也可歸結于汽車操縱動力學的“逆問題”。到目前為止,關于汽車操縱逆動力學問題的研究還處于初期階段[2]。
2、車輛四輪轉向技術發展現狀
隨著人們對四輪轉向這一領域研究的不斷進展,備公司在提高汽車穩定性方面所持的側重點也備不相同。在4WS客車的研究和開發方面主要是探索由于后輪參與轉向而帶來的車輛響應變化以及采用備種轉向控制策略而產生的差異。但到目前為止,4WS還是一種新興技術,人們對它的研究途徑很多,這些將會使4WS系統更加完善。
目前以日本的Nissan公司為代表的西方國家的各大汽車公司都開始致力于4WS的研究。Nissan公司為它的Nissan300ZX和Infiniti汽車設計了SUPER HICAS系統,可以根據車速和方向盤的轉向條件來控制后輪的轉向。Nissan公司的Fukunaga發表的論文研究了三種不同的控制方式下,汽車的動態響應特性t并試圖找出優化的控制方法。Mazda公司在他的新型豪華Sentia轎車上安裝了電控的四輪轉向系統,它可以根據前輪轉角和車速來轉動后輪。Mazda公司的Nakamoto,Masatome和Kanesllina提出了車輛橫擺中心的概念。美國California大學的John C,Whitehead采用轉向盤的轉動力矩作為系統的輸入而不是傳統的轉向角輸入,研究了4WS的穩定性結果。還說明了在縱列式駐車這樣的情形下,車輛的操縱靈話性不會得到顯著的改善,這是由于在有限的空間里轉彎時,雖然轉彎半徑減小,但4WS車尾部更易于撞到障礙物。現在已投入的4WS汽車普遍受到各界的關注和認同,但并不完全一致。
國內對于4WS系統的研究主要集中在幾所大學里進行的,像北京理工大學、吉林工業大學、上海交通大學等高校,在國內的汽車行業中基本上還沒有展開4WS的研究和開發工作。高校由于條件的限制特別是試驗條件和試驗經費的限制,對于4WS的研究基本還處于初級階段,其研究的重點主要是4WS車輛的動力學響應和控制方法的研究。其中北京理工大學則在輕型卡車上安裝了4WS系統,并進行了一些試驗嘗試。總的說來國內對4WS系統的研究基本還處在理論研究階段。目前,國內外已有至少6種不同的4WS系統在處于不同的投產和研制階段。這些系統的主要區別在于其驅動后輪轉向的控制器和控制策略的不同。以及采用的控制方式的差別。但是這些4WS系統的研究基本是基于一個簡單的兩自由度的車輛模型。這種模型在研究時忽略了諸如懸架運動、側向質量轉移和底盤轉動等很多重要因素的影響,因而不是非常精確的,對汽車4WS系統的進一步研究還有待于深化。目前隨著電子技術的發展,汽車也越來越廣泛地應用各種電子設備。而4WS作為改善汽車操縱穩定性的重要途徑,也不僅僅單獨應用在汽車上,它往往與4WD、ABS等共同應用,從而改善汽車的操縱穩定性、動力性、制動性等汽車的綜合性能來滿足人們對汽車越來越高的要求[5]。
二、車輛操縱與轉向動力學的新發展
1、智能方法在車輛操縱穩定性中的應用研究
汽車操縱穩定性的研究方法通常包括開環方法和閉環方法。開環方法:已知汽車模型、道路模型和駕駛員操縱輸入,來求得汽車的運動狀態(汽車響應)。閉環方法:已知駕駛員汽車閉環操縱系統模型和駕駛員所要跟隨的理想路徑,駕駛員不斷的觀察、判斷和修正操縱輸入,來求得汽車跟隨理想路徑的最佳運動狀態(汽車響應)。汽車操縱逆動力學的研究思路與“正問題”的不同。它是在已知汽車模型、汽車的運動狀態(汽車響應)的基礎上,反求得所允許的駕駛員的操縱輸入,進而分析什么樣的操縱,才是大多數駕駛員所容易接受的、行駛最安全的和最快速的等。
徑向基函數(Radial Basis Function,簡記為RBF)剛絡是前向神經網絡中的一類特殊的三層神經網絡。其隱含層單元的作用函數采用非線性的徑向基函數,以對輸入層的激勵產生局部化響應,即僅當輸入落在輸入空問某一規定的小范圍內時,隱單元才會做出有意義的非零響應,輸出節點則對隱節點的基函數輸出進行線性組合。其基本結構圖是一個三層前向神經網絡:輸入層、隱含層(中間層)、輸出層。徑向基剛絡能很好地擬合任意有限值函數,而且能通過快速的設計來取代漫長的訓練。
角階躍試驗是目前檢測汽車瞬態橫擺響應性能常用的試驗方法之一。根據公式以及轎車參數,進行汽車操縱穩定性“正問題”的仿真計算,其目的是為得到RBF神經網絡所需的輸入樣本和輸出樣本。以橫擺角速度仿真值為輸入樣本,方向盤轉角值為輸出樣本,建立RBF神經網絡模型。網絡訓練結束后,為檢驗RBF網絡模型的識別精度,另取一組“正問題”得到的橫擺角速度數據,代入已訓練
好的網絡中,識別汽車的方向盤轉角。
根據仿真試驗數據,由汽車的橫擺角速度響應識別出了方向盤的轉角輸入。識別結果表明,該方法便于操作,且精度較高、運算速度較快。因此,將人工神經網絡應用于汽車操縱動力學的研究是合適的。
[3]
2、虛擬仿真在汽車操縱穩定性研究中的應用
自1989年美國計算機科學家雅龍·拉尼爾提出后,虛擬現實技術發展十分迅速,被廣泛地應用到汽車的設計和開發中。德國幾乎所有的汽車制造公司都建成了自己的虛擬現實開發中心。Daimler-Benz汽車公司已成功地將虛擬試驗技術用于系列化高速轎車的產品開發中,設計者只要給出新車型、新部件的設計方案和參數,就可以通過汽車動態仿真器進行仿真試驗,從而準確地預測和評價新型汽車的動力學特性。通用汽車公司有一套被稱為“虛擬眼睛”(Virtual Eyes)的虛擬現實設計系統,該系統主要目的是評價車身內外飾的設計效果。福特汽車公司在新型汽車設計和開發中已經大量應用虛擬現實技術。寶馬公司能在7個系列的產品開發中都應用虛擬產品研發的解決方案。豐田公司實施了“前期裝載”的概念,進行早期的虛擬設計并配合相應的流程改進,使研發時間和成本降低了30%-40%。在1999年,美國的Zhang,Y等人應用虛擬現實技術研究車輛移線試驗,給出了動力學和操縱穩定性的試驗結果,這些結果包括輪胎的受力、轉向輪在轉向時壓力分布及長安大學碩士學位論文輪胎的壓痕的變化、轉向輪在轉向時傾斜的位置,這些試驗結果是用圖像實時顯示出來的。
與國外相比,我國采用虛擬現實技術來進行汽車性能的研究起步較晚,但近年來發展迅速,一些高等院校如長安大學、吉林大學、中國農業大學、合肥工業大學、昆明理工大學在這方面也取得了不少成果。長安大學汽車學院建立了人.車一路(環境)聯合運行虛擬仿真平臺,該平臺由RC(Reality Center)系統、模擬駕駛操縱臺和數據采集系統組成。駕駛人利用模擬駕駛操作臺結合顯示系統在虛擬場景中進行仿真試驗,研究人員根據仿真過程獲得的試驗數據進行相應的研究和評價。該系統可以進行人一車.路系統的協調性研究、道路安全性評價和車輛性能虛擬試驗。吉林大學動態模擬國家重點試驗室從人-車-環境系統的整體性能為出發點,能夠對汽車主動安全性能進行全工況的仿真研究。在動態仿真系統中,可以設定系統相關的各種參數,對人-車-環境進行全工況的仿真;能夠對駕駛員模型進行比較精確的模擬,克服了駕駛員行為模型難以用數學描述的困難,系統
[4]
具有汽車實車場地試驗所無法比擬的優勢。中國農業大學尹念東、王樹鳳等人設計了一套桌面虛擬現實系統(DesktopVR)。利用該系統開發了一種汽車操縱穩定性虛擬試驗平臺,并在平臺上進行了汽車雙移線的虛擬試驗。但建立的車輛仿真模型過于簡單、缺乏真實感,也沒有車內儀表部分,無法以駕駛員的角度來進行虛擬試驗。昆明理工大學熊堅、曾紀國等人研制了用于汽車操縱動力學仿真的虛擬場景自動生成軟件,結合汽車操縱動力學仿真數學模型和相關軟件,初步建立了一個具有真實視覺感的、實時的汽車操縱動態仿真系統。但是該系統在虛擬試驗時不能自行控制,不能進行人機交互,且試驗過程中無法實時地查看試驗數據。合肥工業大學汪文龍利用ADAMSNiew模塊建立了某轎車的整車模型,進行了穩態回轉試驗、轉向盤角階躍輸入、轉向盤角脈沖輸入等試驗,并建立了基于OpenGL的虛擬試驗場。浙江大學劉星星、楊緒劍等應用ADAMS軟件進行了轉向盤轉角脈沖輸入的汽車操縱穩定性分析試驗,利用虛擬仿真軟件WTK創建虛擬試驗系統,并應用ADAMS仿真分析結果驅動虛擬試驗系統的汽車模型,實現了整個虛擬試驗系統的動態仿真。這些方法由于采用ADAMS軟件作為基本軟件平臺,缺乏地形、道路、環境的三維建模功能,進行二次開發也較為困難[4]。
3、ADAMS在四輪轉向車輛仿真研究中的應用
虛擬樣機技術是一門綜合多學科的技術,這項技術以機械系統運動學、動力學以及控制理論為核心,加上成熟的三維計算機圖形技術和基于圖形的用戶界面技術,將分散的產品設計開發和分析過程集成在一起,把虛擬技術與仿真方法相結合,為產品的研發提供了一個全新的設計方法,可以顯著提高設計質量,降低產品開發成本,極大地提高企業的創新能力、競爭能力和經濟效益。目前,市場上已有多種成熟的虛擬樣機技術的軟件,大都是國外機械動力學公司所開發。較有影響的有美國機械動力公司(MechanicalDynamics Inc.)的ADAMS,CADSI的DADS,德國航天局的SIMPACK,其它還有Working Model、Flow3D、IDEAS、Phoenics、ANSYS、Pamcrash等等。ADAMS一方面是虛擬樣機分析的應用軟件,用戶可以使用該軟件非常方便地對虛擬機械系統進行靜力學,運動學和動力學分析。另一方面,又是虛擬樣機分析開發工具,其開放性的程序結構和多種接口,可以成為特殊行業用戶進行特殊類型虛擬樣機分析的二次開發工具平臺。
ADAMS軟件由基本模塊、擴展模塊、接口模塊、專業領域模塊及工具箱5類模塊組成,用戶不僅可以采用通用模塊對一般的機械系統進行仿真,而且可以采用
專用模塊針對特定工業應用領域的問題進行快速有效的建模與仿真分析。基本的ADAMS配置方案包括交互式圖形環境ADAMS View和求解器ADAMS/Solver。ADAMS/View采用分層方式完成建模工作,它將一組構件通過機械運動副連結在一起,通過將運動激勵作用于運動副或構件形成機械系統。ADAMS/Solver則自動建立機械系統模型的動力學方程,并提供靜力學、運動學和動力學的解算結果。仿真結果采用形象直觀的方式描述系統的動力學性能,并將分析結果進行形象化輸出。ADAMS的設計流程,它包括以下5個方面:(1)創建模型,在創建機械系統模型時,首先要創建構成模型的機構,它們具有質量、轉動慣量等物理特性。使用ADAMS/View創建的物體有三種:剛體、點質量和彈性體。創建完物體后,可以使用約束庫建立兩個物體之間的約束副,這些約束副確定物體之間的連接情況以及物體之間是如何相對運動的。最后,通過施加力、力矩或者運動,以使模型按照設計要求進行運動仿真。(2)測試和驗證模型,創建完模型后,或者在創建模型的過程中,都可以對模型進行運動仿真,通過測試整個模型或者模型的一部分,以驗證模型的正確性。在進行仿真時,ADAMS/View可以通過測量曲線直觀地將顯示仿真的結果。(3)細化模型和迭代,通過初步地仿真分析,確定模型的基本運動后就可以在模型中增加更復雜的因素以細化模型。為了便于比較不同的設計方案,可以定義設計點和設計變量,將模型進行參數化,這樣就可以通過修改參數自動地修改整個模型。(4)優化設計ADAMS/View可以自動進行多次仿真,每次仿真改變模型的一個或多個設計變量,幫助找到機械系統設計的最優方案。(5)定制界面為了使ADAMS/View符合設計環境,可以定制用戶界面,將經常需要改動的設計參數制定成菜單或者便捷的對話窗,還可以使用宏命令執行復雜和重復的工作,提高工作速度。
[6]
三、存在的不足
盡管國內外研究者做了大量理論與應用研究,目前汽車操縱逆動力學的應用仍存在許多問題。頻域法雖可以用于穩態響應情況,但應用于瞬態響應情況有較大局限性。時域法尚不完善,因其對汽車運動的邊界條件和初值條件比較敏感,求解精度不甚理想,而且穩定性、魯棒性均有待提高。在求解精度方而,模態參數的確定和高階模態截斷會帶來模型或計算誤差。如果冪級數的收斂性、穩定性差,則級數展開法具有明顯的缺點。源于控制理論的逆系統的正問題解法,則由于逆系統存在的條件較苛刻,應用受到極大的限制。因為逆問題求解過程呈現著
強烈的非線性,本身十分復雜,再加入汽車非線性將使難度大幅度增加。目前的汽車操縱逆動力學的研究對象仍停留在以線性系統為主的水平上,這與工程實際中的需要相差較遠。另外,汽車操縱逆動力學問題的實驗驗證也是急需解決的問題[2]。
動力轉向系統不僅較好地解決了轉向輕便和轉向靈敏的矛盾,還能提高行駛安全性和舒適性,呈現出汽車的一大發展趨勢,比較成熟的是液壓動力轉向系統,但該系統無論是否轉向都需要消耗一定的能量,電動液壓助力轉向系統已經在部分車上采用,但液壓裝置的固有缺陷仍不能根除。
[10]
四、努力的方向
汽車電子化是當前汽車技術發展的必然趨勢。繼電子技術在發動機、變速器、制動器和懸架等系統得到廣泛應用之后,EPS在轎車和輕型汽車領域正逐步取代傳統液壓助力轉向系統并向更大型轎車和商用客車方向發展,它己成為世界汽車技術發展的研究熱點和前沿技術之一,具有廣泛的應用前景[1]。
汽車操縱逆動力學的研究,將會解決虛擬樣車設計階段中汽車行駛安全性、汽車最佳行駛性能的動態仿真與控制等關鍵問題,為汽車操縱動力學優化設計和汽車/賽車運動員訓練提供理論指導。今后一個時期,可以從方向盤力輸入下汽車操縱逆動力學的研究和計算智能在汽車操縱逆動力學上的應用研究進行嘗試,以期解決“最速問題”中汽車的可操縱性問題中駕駛員的負擔與速度的綜合評價問題、用汽車操縱逆動力學的結果來識別閉環方法中駕駛員模型參數問題、駕駛員的生理極限實驗驗證問題等[2]。
電動助力轉向系統較液壓動力轉向表現出很多優點,繼電子技術在發動機、變速箱、控制器和懸架等系統得到廣泛應用之后,國外汽車電動助力轉向已部分取代傳統液壓動力轉向,電動助力轉向已成為世界汽車技術發展的研究熱點。研究和開發電動助力轉向系統是與汽車發展巾的安全、環保、節能二大主題相吻合的,具有一定的現實和長遠意義。電動助力轉向系統研究已被我國列為高科技產業項目之一。我國汽車產量正以每年30%的速度遞增,2004年汽車產量已突破500萬輛,目前絕大部分采用機械轉向或液壓助力轉向,僅有少數采用電動助力轉向。按照發展趨勢,今后大部分微型車和轎車都將采用電動助力轉向,因此電動助力轉向的市場前景十分廣闊,對電動助力轉向系統的研究具有很重要的理論價值和實際意義[10]。
總結
隨著社會的不斷發展進步和人們生活水平的不斷提高,自20世紀80年代以來,國內、國際汽車市場的競爭變得空前激烈,用戶對操縱穩定性、轉向靈敏性的要求越來越高。然而,汽車本身是一個復雜的多體系統集合,外界載衙的作用復雜多變,人、車、環境三位一體的相互作用,致使汽車動力學模型的建立、分析、求解始終是一個難題。基于傳統的解決方法,需經過反復的樣車試制、道路模擬試驗和整車性能試驗。如此,不僅需花費大量的人力、物力、財力和漫長的時間,而且有些試驗由于存在危險性而難以進行。ADAMS軟件采用虛擬樣機模擬技術,為上述問題提供了一種較好的解決方案。虛擬樣機模擬技術可以用于指導和修正設計,按照并行工程的概念組織產品設計和生產,在真正意義上實現整車系統優化設計[9]。
EPS系統可以很容易地實現在全速范圍內的最佳助力控制,在低速行駛時保證汽車的轉向靈活輕便,同時兼具在高速行駛時保證汽車轉向穩定可靠。與傳統的轉向系統相比,EPS系統結構簡單、靈活性大,可以獲得理想的轉向操縱穩定性,能動態地適應汽車行駛狀況的變化,在操縱舒適性、安全性、節能等方面也充分顯示了其優越性。雖然目前應用還不很廣泛,但具有非常廣闊的市場前景。據專家預測,EPS的產量正以10%的速度增加,到2010年,全世界30%的轎車已基本都安裝EPS。與電控液壓助力轉向系統相比EPS用電能取代液壓能,減少了發動機的能量消耗,符合汽車發展中的安全、環保、節能二大主題,已成為世界汽車技術發展的研究熱點和前沿技術之一,具有廣泛的應用前景。
參考文獻
[1]楊孝劍.汽車電動助力轉向系統的動力學分析與控制研究[[D],合肥工業大學碩士學位論文,2003.04 [2]趙又群,尹浩等.汽車操縱逆動力學的現狀與發展[J].中國機械工程,2005,6(1):77-82.
[3]馬兆允,尹浩.智能方法在車輛操縱穩定性中的應用研究[J].科技資訊,2007(34):6-7.[4]彭鵬峰.汽車操縱穩定性虛擬仿真研究[D],長安大學碩士學位論文,2008.05.[5]焦鳳.四輪轉向汽車虛擬樣機與閉環控制操縱動力學仿真[D],東南大學碩士學位論文,2004.03.[6]陳燁.基于ADAMS的四輪轉向車輛仿真研究[D],南京林業大學碩士學位論文,2009.06.[7]楊昌明,高舉成,張兆合.汽車穩態轉向動力學分析及穩態響應特性判別[J].動力學與控制學報,2010,8(2):188-192.
[8]逯海燕.汽車電動助力轉向系統動力學分析[D],重慶交通大學碩士學位論文,2010.04.[9]龍建云.虛擬仿真技術在汽車操縱動力學設計中的應用[D],江蘇大學碩士學位論文,2009.06.[10]王萬永.汽車電動助力轉向系統動力學分析與控制研究[D],哈爾濱工業大學碩士學位論文,2008.06.[11]Masahiko Kurishige,Takayuki Kiful Noriyuki Inoue,Usumu Zeniya and Shigeki Otagki.A Control Strategy to Reduce Steering Torque for Stationary Vehicles Equipped With EPS.SAE Paper 1999-01-0403 [12] Roy McCann.Variable Effort Steering for Vehicle Stability Enhancement Using an Electric Power Steering System.SAE 2000 World Congress Detroit, Michigan March 6-9, 2000 [13]Aly Badawy.Jeff Zuraski.Farhad Bolourchi and Ashok Chandy, Modeling and Analysis of an Electric Power Steering System.SAE Paper,1999-O1-0399 [14]Yoshihiro Ikushima,Kaoru Sawasc.A Study 011 the Effects of the Active
Yaw Moment Control[p].SAE Paper 950303:425-433 [15]Heinz Lcffler.Considemtion of Lateral and Longitudinal Vehicle Stabilityby Function Enhanced Brake and Stability Control System[J].SAE Paper,No.940832,1994
第二篇:車輛動力學論文
車輛動力學穩定性的研究
摘要:近年來,汽車動力學控制得到廣泛的研究。兼容了ABS和TRC的優勢,車輛動力學穩定性控制(VDC)使車輛在各種路面和各種工況下都獲得良好的操縱穩定性和方向性,大大降低交通事故的發生及其傷害。本文從理論上研究了汽車穩定性控制的基本原理和穩定性控制策略,以及路面狀況、轉向角、車速對汽車操縱穩定性的影響。采用MATLAB/Simulink建立車輛模型進行穩定性仿真分析。關鍵詞:動力學;穩定性控制;閾值控制;
引言
車輛動力學是近代年發展起來的一門新興學科。隨著人類社會的發展和人們生活水平的提高,人們對車輛動力學穩定性提出了更高的要求。自20世紀70年代末,從飛機設計技術中引入的防抱死制動系統(Anti-lock Braking System,簡稱ABS)可以稱得上是向車輛底盤控制邁出的第一步,ABS通過限制制動壓力來保證車輪的最佳滑移率,從而避免了車輪的抱死。隨后,通過限制發動機輸出轉矩防止車輪滑轉的驅動力控制系統(Traction Control System,簡稱 TCS)在20世紀80年代中期得到應用。到20世紀80年代末,在ABS和TCS的基礎上,又成功地開發了防滑轉控制(Acceleration Spin Regulation,簡稱ASR)裝置,這種裝置在車輛急劇變速時,可改善車輛與地面的附著力,避免車輛產生側向滑動的危險。20世紀90年代初,研究人員根據輪胎印跡處的縱向力和橫向力滿足摩擦圓規律的原理,提出了在高速行駛中通過驅動力控制來保證車輛的橫向穩定性的動態穩定性控制(Dynamic Stability Control,簡稱 DSC),它對車輛高速轉動時制動特別有效。20世紀 90 年代末期,研究人員發現,車輛在高速行駛過程中的橫向穩定度較小,通過調節四個車輪的縱向力而形成一定的回正力矩,就可以控制車輛的橫擺角速度,由此提出了“直接橫擺控制”(Direct Yaw moment Control,簡稱 DYC)算法,并經過試驗驗證了該算法的有效性。在此基礎上,近年來又提出了限制一定側偏角范圍的車輛動力學控制(Vehicle Dynamics Control,簡稱 VDC)。自2000年以來,VDC系統得到了世界各國汽車廠商的關注,并進行開發研制。
用戶對車輛穩定性的需求是車輛動力學穩定性控制發展的動力,而車輛動力學技術的發展為車輛動力學穩定性控制進一步發展提供了技術保障。動力學穩定性控制(VDC)出現,它兼容了ABS和TCS的優勢功能,利用車輛動力學狀態變量反饋來調節車輪縱向力大小及匹配,統計分析知:VDC 能夠大大降低交通事故的發生及其傷害。車輛動力學穩定性控制方法
1.1 車輛動力學控制模型介紹
車輛動力學控制模型主要包含整車模型、輪胎模型和駕駛員模型。①
整車模型
在分析中采用的模型可以分為線性模型和非線性模型兩類。也可以根據分析的自由度數分類,在動力學仿真中主要使用的模型一般有單輪模型、雙輪自行車模型和四輪模型等。單輪模型一般應用于車輛牽引和制動研究,這種模型直觀簡潔。這一模型主要應用在 ABS 和 TCS 的控制策略的研究開發上。
雙輪自行車模型結構相對簡單,對于開發 VDC 而言采用兩輪模型具有以下優勢: 結構簡單,運算量小,能夠保證控制的實時性的要求。因此雙輪自行車模型是進行 VDC 控制策略的開發及控制算法的研究的基礎。
四輪模型更為真實地反映了車輛的實際情況。為了盡可能的接近車輛的實際情況,必須考慮懸架、輪胎和車身的非線性,以及車輛的動態非線性,因此在理論建模和分析過程中也有采用四輪多自由度車輛仿真分析模型。②
輪胎模型
輪胎對車輛的動力學控制具有非常重要的影響,因為車輛的一切動力學控制的外力都是來自輪胎和路面的附著作用。因此,輪胎模型和實際工況的符合程度決定了控制系統仿真分析及控制算法的精確性。
由 Pacejka 教授提出的“魔術公式”輪胎模型是動力學仿真分析應用的主要的模型。國內外學者在研究中常用到該模型以及其修正模型。
此外,在研究中,人們還可以運用梁模型、刷子模型、輻條模型以及 Swift 輪胎模型。然而,在研究中應用最廣泛的仍然是“魔術公式”輪胎模型以及其修正模型。③ 駕駛員模型
在車輛的駕駛過程中,駕駛員是首要的控制元素。對于車輛動力學控制而言,車輛的實際操作過程中都需要考慮駕駛員的因素。因此,對駕駛員進行建模的思想在人—車閉環系統中進行了研究。在車輛主動安全控制系統中,如帶有預瞄模型的 VDC 控制系統中都需要應用駕駛員模型。1.2 車輛動力學控制的策略和算法
VDC 控制系統的核心是控制策略和算法。控制策略和算法直接決定了控制系統的性能,這也是國內外研究的重點。①
控制變量的選擇
為了進行車輛動力學控制,VDC 必須確定控制狀態量。在光滑的路面上進行控制時,橫擺角速度和橫向加速度不對應,因此橫擺角速度和側偏角都必須加以門限控制。
輪胎的縱向力和橫向力決定于滑移率、側偏角和垂直力。因此輪胎的滑移率成為了基本的控制變量,控制車輛的橫向力和橫擺力耦矩。此外應當考慮縱向力控制和駕駛員輸入實際的車輛的狀態的估算等問題;同時車輛的側翻角反映了車輛的抗側翻性能,一般將其轉化為翻轉系數進行控制。VDC 的主控變量主要有以下五種:橫擺角速度控制,;橫擺控制+側偏控制+側翻控制;側偏角控制主要有豐田,;橫擺控制+側偏控制;橫擺控制+側偏控制+主動轉向等。②
控制器的實現策略
VDC 的控制系統一般都是利用理想的線性模型來預測車輛的運動狀態,而實際的車輛橫擺角速度由傳感器來控制,實際的車輛側偏角度通過為數不多的幾個傳感器信號及各種估算算法得到。將預測模型和實際測出的結果進行對比,基于差值進行控制,因此主要的控制是基于反饋理論的控制。當前采用的控制策略介紹如下。
反饋控制—目前市場上的 VDC 主要是采用橫擺角速度反饋控制,將通過傳感器測量得到的控制變量的數值和經過參考模型計算得到的數值進行對比,根據偏差進行控制。這也是相對成熟、實現成本較低的一種控制方式。
前饋+反饋控制—祁永寧等人將四輪轉向和橫擺力矩控制相結合,采用跟隨理想模型的前饋加反饋控制,實現對側偏角和橫擺角速度的多目標控制。
模糊控制—由于系統存在非線性,延遲性,和參數的不確定性,因此可以采用模糊控制或則模糊PID控制來進行車輛動力學控制。在對ABS和四輪轉向的研究中,人們廣泛地采用了模糊控制以及模糊 PID 控制。
滑模控制—穩定性控制被視作與駕駛員駕駛意圖的匹配,所以橫擺角速度首要成為控制目標。但在低附路面上,實際的橫擺角速度和預期的橫擺角速度不能有效的阻止側 偏角的增加和車輛的激轉;過大的側偏角降低了駕駛員的穩定性操作的質量。采用滑模控制方法能夠實現更優的控制魯棒性能:附著的變化,側向坡度的變化,速度的變化,動態載荷變化。研究人員在對制動防抱死系統的研究中大量應用到滑模控制以及變形的滑模控制。
神經網絡控制—由于路面-輪胎特性的非線性決定了VDC的控制策略基于非線性,所以確定合適的VDC控制器和有效的輸出是一件困難的工作。非線性的控制策略可以通過神經網絡(NN)和遺傳算法獲得。系統幫助駕駛人員進行道路修正,增強轉向和直線行駛時的穩定性。
此外,研究人員在研究中還運用到了PID控制、最優控制、自適應控制、預瞄控制和相平面控制等方法。③
控制算法
VDC需要解決的問題包括:駕駛員駕駛意圖的識別,車輛狀態的測量和評估,控制目標的生成,系統執行的效率和平穩性,道路bankangle的測定,系統的開發和評估,以及錯誤測試等。為了對各種不同的路面作出不同的響應,必須對輪胎-路面之間的附著進行預估。采用較多的方式是利用卡爾曼濾波構造系統觀測器,進行車輛操縱穩定性動力學信號的實時軟測量。1.3 動力學仿真模型的建立步驟
基于數學模型的數字化虛擬樣機仿真技術可以大大簡化機械產品的設計開發過程,大幅度縮短產品開發周期,大量減少產品開發費用和成本,明顯提高產品質量,提高產品的系統級性能,獲得最優化和創新的設計產品。是當今車輛研發領域的一項關鍵核心技術。以下是計算機仿真研究的關鍵步驟:
1)建立系統的數學模型
數學模型是系統仿真的研究依據,其對系統的近似程度需要根據仿真要求或者目的來調整。
2)建立仿真模型
一般的數學模型特別是復雜非線性問題不方便通過直接編程并用計算機求解,通常需要把數學模型通過一定算法對原系統的數學模型進行離散化等方便計算機求解的處理。
3)模型驗證、試驗結果分析
仿真程序負責在計算機內建立、解算、顯示仿真模型和試驗結果等工作,提供仿真平臺,一般采用面向對象高級語言編寫。目前有很多商業化的仿真軟件,如MATLAB、ADAMS 等等。通過運行仿真程序,將仿真試驗數據與實際系統試驗數據進行比較、檢驗,確認模型是否足夠代表實際系統,足夠反映需求下的實際系統運行的特性,否則要通過結果分析對模型進行修改,直至達到仿真要求。
4)基于仿真模型進行進一步應用
經過不斷調整,仿真模型足夠反映需求下的實際系統運行的特性,采用仿真模型代替實際系統進行一些深入的研究應用,可以研究哪些參數的變化對性能的影響權重的靈敏度分析;系統在其特性或參數發生變動時仍可使品質指標保持不變的性能的穩健性分析,即系統對特性或參數變動的不敏感性等等。進一步的應用讓仿真模型為解決實際工程化問題提供依托,甚至是完整的解決方案。VDC系統的基本原理
2.1 輪胎附著極限狀態分析
車輛喪失穩定性時,汽車處于失控狀態,出現轉向半徑迅速減少或迅速增大的嚴重的過多轉向或不足轉向,從而導致側滑、激轉、側翻或轉向反應遲鈍等,在輪胎的側偏 力達到飽和狀態下,如果前輪首先達到側偏力飽和極限,會產生“漂移” 現象、側滑,維持車輛保持期望駕駛軌跡所提供的橫擺力矩隨之減少,車輛實際的轉彎半徑比駕駛員期望的要大,導致不足轉向,如圖1。
圖1 車輪達到極限飽和
如果后輪首先達到側偏力飽和極限,會產生“急轉”現象,維持車輛保持期望駕 駛軌跡所提供的橫擺力矩隨之增大,車輛實際的轉彎半徑比駕駛員期望的要小,導致過度轉向。這兩種情況下車輛都處于不穩定狀態,還可能導致側翻或轉向反應遲鈍等,車輛的操縱性將難以預測和控制。一般的駕駛員很難通過方向盤控制前輪轉角很難正確的調整車輛的運動狀態,將車輛穩定下來,很容易發生危險,導致事故的發生。
在這種情況下,通過主動控制避免車輪達到極限飽和狀態是非常有必要的。2.2 車輛動力學的穩定性分析
目前車輛動力學控制的主要控制目標有以下兩種:一個是軌跡保持問題,這個可以由車輛的側偏角來進行描述;另外一個是穩定性問題,可以由車輛的橫擺角速度來描述。作為描述車身狀態的兩個主要變量,它們之間是相互耦合的。在橫擺角速度較小的情況下,車輛的質心側偏角主要由車輛的縱向力和橫向力影響決定,但是直接控制車輛的縱向力和橫向力是很困難的;如果只考慮橫擺角速度,它的大小取決于質心位置的橫擺力矩,最直觀的施加橫擺力矩的理想方式就是在車輛的兩個對角的車輪上施加一對大小相等的但是方向相反的一個驅動力和一個制動力。需要選擇一個變量作為主要控制變量,另外一個作為輔助控制變量,兩個被控變量需要通過控制算法相互協調。
由于安全在主動控制中是最重要的,相對于軌跡保持,穩定性的重要性更強,所以,車輛動力學穩定性控制以穩定性控制為主,在非理想軌跡的情況下要首先保證汽車的穩定性。通過差動制動來控制車輛的橫擺角速度,對于側偏角的變化就是間接控制,進行適當的修正,盡量接近期望的軌跡。
駕駛員駕駛的理想目標是車輛行駛狀態能夠按照線性方式在變化,那么也可根據兩個能控制變量的實際值與線性狀態名義值的差值對汽車動力學穩定性進行判斷,當兩者差值較小時,粗略的認為汽車的行使狀態是穩定的,不予以修正;但當差值變大超出某一額定范圍時,認為汽車己經進入需要動力學穩定性控制的準穩定狀態。
由于側偏角的范圍很難確定,而只使用橫擺角速度狀態變量進行反饋控制,實際汽車的橫擺角速度ω和側偏角β的確定:
橫擺角速度由汽車上裝有的橫擺角速度傳感器測得。側偏角是由側向加速度和橫擺角速度積分估算出來:
?(t)=?0????vy????dt v?0?t由各傳感器測得的信號經過一定的算法和汽車模型運算后,便可以知道期望值與實際橫擺角速度ω和側偏角β,經比較器比較得Δω、Δβ。若在容許范圍內,則VDC無須作用;若不在容許范圍內,則根據Δω、Δβ的大小確定要產生的修正橫擺力矩大小 ΔM。然后根據修正橫擺力矩大小值確定各個車輪最優的滑移率。知道滑移率,根據輪胎模型便可以確定每一車輪的制動力大小,從而可以確定每一車輪的制動電磁閥的開關時間(或節氣門開度),制動電磁閥工作后(或節氣門開度改變)便實現對汽車的穩定性控制。車身狀態參數的測量和估算
3.1 車身傳感器和基本車身狀態參數測量
主要的傳感器有:方向盤轉角傳感器、側向加速度傳感器、橫擺角速度傳感器、輪速傳感器、制動壓力傳感器。
目前基本是將側向加速度傳感器和橫擺角速度 2 個傳感器進行一體化設計集成,通過 CAN 總線與 ECU 通訊。3.2 派生車身狀態參數的估算
1)側向加速度的估算:加速度計得到側向加速度;
2)質心側偏角的估算:本文采取質心側偏角由側向加速度和橫擺角速度積分估算的方案:在縱向和側向水平的路面上,忽略汽車點頭和側傾角,則汽車的質心側偏角β可 由下式確定:
??vx1?vy2?????????? 2?1???vv??式中:v為車速;vy為側向加速度;vx縱向加速度。若汽車車速變化不大,上式簡化為
??vyv??,則:
??t???0???dt??0???0t?vy????dt v?0?t
3.3 附著系數的估算
由汽車在垂直方向、縱向受力平衡及力矩平衡,得到下列 3 個方程:
N1?N2?mg
11dyF?N????N????m?????bi21122234dt
dyN1L?mgl2?mhdt將方程聯立求解可得各輪的附著系數(參數下標 1, 2, 3, 4 分別表示各車輪對應參 數值)。VDC 系統經典控制仿真
ADAMS/Controls是ADAMS軟件包中的一個集成可選模塊。在ADAMS/Controls 中,可以通過簡單的繼電器、邏輯與非門、阻尼線圈等建立簡單的控制機構,也可利用通用控制系統軟件(如:MATLAB,EASY5)建立的控制系統框圖,建立包括控制系統、液壓系統、氣動系統和運動機械系統的仿真模型。
Simulink 是 MATLAB 軟件的擴展,它是實現動態系統建模和仿真的一個軟件包。Simulink 提供了一些按功能分類的基本的系統模塊,通過對這些基本模塊的調用,再將它們連接起來就可以方便的構成所需要的控制類型的系統模型,進而進行控制系統仿真與分析。本文選用 Simulink 完成包括兩自由度線性模型計算的 ECU 控制系統的設計。
通過ADAMS/Control接口把ADAMS/Car中建立的非線性整車模型作為Simulink中的S-function函數和控制模型聯合起來進行VDC控制系統聯合仿真分析。
圖2 ADAMS多體模型-控制系統的聯合仿真
如圖 2 所示,ADAMS/Car 的車輛模型輸入信號包括:左前輪制動力矩、右前輪制動力矩、左后輪制動力矩、右后輪制動力矩和發動機節氣門調節信號,輸出信號為四個車輪的轉速、車身橫擺角速度、質心側偏角、方向盤轉角和車輛前進方向速度等信號。VDC主控ECU為VDC系統的控制邏輯單元,該單元包括多個作用子系統。根據采集到的四個輪速信號、車身橫擺角速度、側偏角和前進速度等按照控制邏輯對四個輪子制動系統系統和節氣門調節系統發出控制指令。制動調節系統采用脈沖信號結合ABS子系統進行輸入,ABS控制采用結構簡單、穩定性能好、可靠性高的PID控制實現;節氣門信號通過在兩個前輪上施加相同的制動力矩模擬。主控ECU內部采用不同的控制方法配合不同的控制策略可以達到不同的控制效果。4.1 基于 TCP/IP 分布式聯合仿真
MSC.ADAMS 中的控制接口模塊 ADAMS /Controls 有兩種通信機制,即基于管道式的通信機制與基于 TCP/IP 的通信機制。管道式的通信機制運行速度較快,但不支持不同機器之間的通信。基于 TCP/IP,就可以在一臺機器上運行 ADAMS 求解程序,而在網絡上的另一臺機器運行控制程序 MATLAB,兩者之間進行信息的實時傳遞,實現動力學模型和控制系統的聯合仿真。
本文選用 Simulink 完成控制系統的設計。在 ADAMS/Control 模塊下,可以建立 與 MATLAB /Simulink 的接口,采用 client/server(客戶端/服務器)模式,它的通訊過程 是基于 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)協議實現的。該協議中 接口是兩個程序之間進行雙向數據傳輸的網絡通訊端點,有一個地址和一個端口號來標識。ADAMS/Control 服務程序在提供服務時在一個端口進行,使用該服務的客戶機 Simulink 也必須連接該端口。4.2 車輛 VDC 的閾值控制
基于閾值控制的穩定性控制器的設計為:
本文將表征車身運動軌跡的質心側偏角作為主要輔助門限;為了區分不同工況下的控制實施,添加橫擺角速度上下限輔助判斷門限作為是否施加控制的判斷開關。
由實際橫擺角速度和期望橫擺角速度差值Δω觸發 VDC 控制的執行,當Δω大于上限值 Ahigh,那么就施加反饋 Tout,反饋根據方向盤轉角判斷并確定其具體在哪個車輪上施加,例如當方向盤左轉,駕駛員期望車身左向轉彎時,輪胎達到附著極限,橫擺角速度不能跟蹤前輪轉角變化Δω絕對值增大大于Ahigh,發生轉向過度,需要施加反向的橫擺力矩遏制繼續增大趨勢,根據單獨車輪施加制動力對橫擺力矩影響不同,確定在前外輪施加制動力;當Δω逐漸減小到低于Ahigh,停止施加制動力。
圖3 橫擺角速度閾值控制框圖
如圖
3、圖 4 所示,修正橫擺角速度,可以保證車輛的穩定性;車身軌跡通過輔助的質心側偏角閾值控制修正。對兩個前輪進行制動或者發動機進行加減速的調節。
圖4 質心側偏角輔助閾值控制框圖
4.3 閾值控制仿真結果與分析
STEP 工況 Mu=0.2 車速 100Km/H 方向盤30度急轉
圖5 車身軌跡與橫擺角仿真
圖6 質心側偏見與修正扭矩仿真
從上面圖 5~圖 6 可以看出,在摩擦系數很小的 mu=0.2 的模擬冰雪路面下方向盤階躍試驗中,如果不采用 VDC,盡管軌跡能夠基本按照駕駛員意圖行駛,但是 從質心側偏角和橫擺角速度來看,車輛已經進入不穩定狀態,很難再正確按照駕駛員的操縱行駛;采取 VDC 主動控制,軌跡較原曲線更加充分利用的地面的附著力,轉向半徑更小,而且質心側偏角和橫擺角速度都保持在穩定區域,車輛沒有喪失穩定性。但是可以看出制動力控制的施加頻率比較大,導致橫擺角速度、質心側偏角等都出現局部的小范圍的鋸齒狀波動,這個是由于閾值控制的特性決定的,屬于閾值控制的固有缺點,需要采用其他控制方法才能夠有所改進。總結
本文結合線性兩自由度理想模型,運用閾值控制,基于ADAMS多體動力學模型和 Simulink反饋控制模型的聯合仿真,進行多種極限工況下的汽車操縱穩定性仿真試驗研究,對車輛VDC系統的控制方法進行仿真分析。得到的仿真結果顯示,閾值控制具有使制動力控制的施加頻率較大,從而導致橫擺角速度等出現小范圍的鋸齒波動的缺點,但是,車輛仍保持穩定。本文的不足之處:沒有討論其他控制方法對穩定性的影響,比如PID控制,模糊控制等。參考文獻:
[1] 李健,管西強.滑模控制在車輛電控穩定系統中的應用[J].汽車工程,2004,26(3).[2] 趙治國.車輛動力學穩定性系統變結構滑模控制研究[J].中國機械工程,2003,14(2).[3] 朱德軍,陳南,任祖平.基于 H∞理論的車輛穩定性控制[J].2005,1.[4] 丁海濤,郭孔輝,張建偉等.汽車 ESP 硬件與駕駛員在回路仿真試驗臺的開發與應用[J].汽車工程, 2006,28(4).[5] 程軍.汽車防抱死制動系統的理論與實踐[M].北京: 北京理工大學出版社,1999.[6] 李亞軍,黃浩.虛擬樣機技術及其應用[J].航空制造技術,2002(2):36.[7] 王凱湛,馬瑞峻,胡健鋒.虛擬樣機技術在農業機械設計上的應用和發展[J].中國農機化,2008(8):10.[8] 郭孔輝.輪胎附著極限下差動制動對汽車橫擺力矩的影響[J].汽車工程,2002,24(2).[9] 王德平,郭孔輝.車輛動力學穩定性控制的控制原理與控制策略研究[J].機械工程學報,2000, 3(22).[10] 劉曉東,章曉明.基于ADAMS與NASTRAAN的剛柔耦合體動力學分析方法[J].機械設計與制造,2008(2):168-170.[11] 王德平,郭孔輝.車輛動力學穩定性控制的理論研究[J].汽車工程, 2000,22(1).[12] 程軍.車輛動力學控制的模擬[J].汽車工程,1999,21(4).[13] 宋健.用于電子穩定程序的汽車模型和控制策略[J].公路交通科技,2004.5.[14] 陳禎福.汽車底盤控制技術的現狀和發展趨勢[J].汽車工程,2006,28(2).[15] 劉又午.多體動力學在機械工程領域的應用[J].中國機械工程,2000(8):10.
第三篇:車輛動力學概述
車輛動力學概述
回顧車輛動力學的發展歷史,揭示車輛動力學研究內容及未來發展趨勢,對車輛特性和設計方法也作了簡要介紹。
1.歷史發展
車輛動力學是近代發展起來的一門新興學科。其發展歷史可追溯到100多年前[1],直到20世紀30年代初人們才開始注意車輪擺振問題等;而后一直到1952年間,人們通過不斷研究,定義了不足轉向和過度轉向,建立了簡單的兩自由度操縱動力學方程,開始進行有關行駛平順性研究并建立了K2試驗臺,提出了“平穩行駛”概念,引入前獨立懸架等;1952年以后,人們擴展了操縱動力學分析,開始采用隨機振動理論對行駛平順性進行性能預測,理論和試驗兩方面對動力學的發展也起了很大作用。然而,在新車型的設計開發中,汽車制造商仍然需要依賴于具有豐富測試經驗與高超主觀評價技能的工程師隊伍,實際測試和主觀評價在車輛開發中還有不可替代的作用。
2.研究內容
嚴格地說,車輛動力學是研究所有與車輛系統運動有關的學科。它涉及范圍很廣,除了影響車輛縱向運動及其子系統的動力學響應(縱向動力學)外,還有行駛動力學和操縱動力學。人們長期以來習慣按縱向、垂向和橫向分別獨立研究車輛動力學問題,而實際情況是車輛同時受到三個方向的輸入激勵且各個方向運動響應特性相互作用、相互耦合。隨著功能強大的計算機技術和動力學分析軟件的發展,我們已經有能力將三個方向的動力學問題結合起來進行研究。
縱向動力學研究車輛直線運動及其控制的問題,主要是車輛沿前進方向的受力與其運動的關系,按工況不同分為驅動動力學和制動動力學兩大部分。與行駛動力學有關的主要性能及參數包括懸架工作行程、乘坐舒適性、車體的姿態控制及輪胎動載荷的控制等;而行駛動力學研究的首要問題是建立考慮懸架特性在內的車輛動力學模型。操縱動力學內容相當豐富,輪胎在其中起著相當重要的作用;通常操縱動力學研究范圍分為三個區域,即線性域、非線性域和非線性聯合工況。
3.車輛特性和設計方法 車輛動力學特性的設計方法主要以系統建模和分析為主,而車輛設計則可以是一個迭代循環的過程。在此,不得不提一下人們所期望的車輛特性。
在車輛縱向動力性能方面,人們期待車輛能夠有很好的動力性、燃油經濟性和制動性,為實現這些理想特性,就要對車輛的動力與傳動系統及制動系統的良好設計來保證[2]。就乘坐舒適性而言,被廣為接受的評價指標是使駕駛員和乘員所感受到的加速度水平降至最小。在操縱性方面,總體目標包括兩個方面,一是對于風的擾動或不平路面的干擾車輛所產生的運動響應控制在最小范圍,二是對駕駛員輸入響應達到最優;實際中,駕駛員本身作用不容忽視。具體而言,所期望的車輛操縱穩定性可歸納為穩定性、可操縱性、一致性和常規性等四個方面,便于我們進行研究。
在實際研究中,我們可以通過對實際車輛的數學建模、動力學方程求解,然后再用所求得的結果對實際車輛進行分析解釋。我們建模要能夠準確描述車輛動力學特性,預測車輛性能并由此產生一個最佳設計方案,解釋現有設計中存在的問題并找出解決方案。
4.發展趨勢
傳統的車輛動力學研究都是針對被動元件的設計而言,而采用主動控制來改變車輛動態性能的理念,則為車輛動力學開辟了一個嶄新的研究領域。在車輛系統動力學的研究中,采用“人-車-路”大閉環的概念應該是未來的趨勢。作為駕駛者,人既起著控制器的作用,又是車輛性能的最終評價者[3]。計算機技術和控制技術共同推動了現代汽車系統動力學的發展。
車輛的控制系統包括三大部分,即控制算法、傳感器技術和執行機構。后兩者在技術上可以解決,而作為控制系統的關鍵,尋求一個能夠為車輛提供良好性能的控制律,則需要控制理論與車輛動力學的機密結合。
與傳統的集中質量模型相比,近代發展起來的多剛體系統動力學可大大地提高復雜車輛模型的精度[4],已經成為汽車CAE技術的重要組成部分。采用人-車閉環系統也將是未來汽車系統動力學研究的趨勢[5]。
參考文獻 [1] Lanchester F W.Some problems peculiar to the design of automobile.Automobile Engineers, 1908, II:187 [2] 喻凡,林逸.汽車系統動力學[M].北京:機械工業出版社,2005:7-10 [3] Dynamik D, Kraftfahrzeuge.汽車動力學[M].北京:清華大學出版社,2009:575-578 [4] Kortum W, Sharp R S.A report on the state of affairs on application of multi-body computer codes to vehicle system dynamics.Vehicle System Dynamics, 1991,20(3-4):177-184 [5] Guo K H, Guan X.Modelling of driver/vehicle directional control system.Vehicle System Dynamics, 1993,22(3):141-184
第四篇:車輛動力學 綜述
車輛動力學綜述
人們常說控制一輛高速機動車的主要作用力產生于四塊只有手掌般大小的區域——車輪與地面的接觸區。這種說法恰如其分。對充氣(橡膠)輪胎在路面生所產生的力和力矩的認識。是了解公路車輛動力學的關鍵。廣義上,車輛動力學包括了各種運輸工具——輪船、飛機、有軌車輛、還有橡膠輪胎車輛。各種類型運輸工具的動力學所包含的原理,各不相同并且十分廣泛。
車輛動力學主要分為車輛系統動力學和車輛行駛動力學。因為車輛性能——在加速、制動、轉向和行駛過程中運動的表現——是施加在車輛上的力的響應。,所以多是車輛動力學的研究必須涉及兩個問題:怎樣以及為什么會產生這些力。在車輛上影響性能的主要作用力是地面對輪胎產生的反作用力。因此,需要密切關注輪胎特性,這些特性有輪胎在各種不同工況下產生的力和力矩所表征。研究輪胎性能。而不徹底了解其在車輛中的重要意義,是不夠的:反之亦然。
車輛系統動力學的研究的主要方向是如何提高車輛的平順性、穩定性以及安全性。主要將動力學原理用于車輛行駛系統的控制以及優化控制,包括輪胎、轉向、懸架以及電控系統的分析研究,進而得到更優的力學特性。
1、懸架
傳統的被動懸架具有固定的懸架剛度和阻尼系數,設計的出發點是在滿足汽車平順性和操縱穩定性之間進行折中。被動懸架在設計和工藝上得到不斷改善,實現低成本、高可靠性的目標,但無法解決平順性和操縱穩定性之間的矛盾。20世紀50年代產生了主動懸架的概念,這種懸架在不同的使用條件下具有不同的彈簧剛度和減振阻尼器。汽車懸架可分為被動懸架和主動懸架。主動懸架根據控制方式,可分為半主動懸架、慢主動懸架和全主動懸架。目前,主動懸架的研究主要集中在控制策略和執行器的研發兩個方面。圖1所示為上述各種懸架系統的結構示意圖,其中K代表懸架彈性元件剛度,代表輪胎等效剛度,C。代表減振器阻尼,代表主動裝置,代表非懸掛質量,代表懸掛質量。
(a)被動懸架(b)阻尼可測試半主動懸架(c)剛度可調式半主動懸架
(d)慢主動懸架(e)全主動懸架
圖1各類懸架結構示意圖(1)半主動懸架
半主動懸架系統介于被動懸架系統和全主動懸架系統之間。它只消耗少量的能量,可進行剛度或阻尼控制;半主動懸架比全主動懸架結構簡單、成本低;自20世紀90年代以來半主動懸架系統已較為廣泛地使用在高級汽車和軍用汽車上半主動懸架可分為剛度可調式和阻尼可調式兩種。目前,彈簧的剛度調節普遍通過空氣彈簧或油氣彈簧來實現。剛度可調式半主動懸架可提高汽車行駛的路面友好性,減
輕汽車對道路的損傷程度。福特汽車公司的Continental Mark VⅡ車型和豐田公司LEXSUS(LS400)車型上均成功應用了彈簧剛度有級可調的半主動空氣懸架。全球汽車零部件供應商大陸集團為保時捷開發了彈簧剛度可調的空氣懸架,裝備于Panamera車型上。
(2)全主動懸架
A一執行元件 E一比較器 F一力傳感器 P一電位器一控制閥 l一懸掛質量2一加速度傳感器 3一信號處理器 4一控制單元 5一進油 6一出油 7一非懸掛質量 8一路面輸入
圖2全主動懸架工作原理
全主動懸架系統采用一個可控的執行器代替了被動懸架的相應部件,是有源控制系統。全主動懸架系統所采用的執行元件具有較寬的響應頻帶,為0~15Hz,有的高達100Hz,對車輪的高頻共振也可以控制。全主動懸架系統結構復雜,主要由執行元件、各種傳感器、信號處理器和控制單元等組成,執行元件多采用電控液壓或電控氣壓伺服系統。
(3)汽車主動懸架的研究發展趨勢 目前,被動懸架的應用在一定時間內仍是最廣泛的,可以通過進一步優化結構和參數來提升懸架性能。半主動懸架性能優于被動懸架,成本比全主動懸架低,它將是今后懸架系統的主要發展方向之一,而研發可靠、調節方便的可調阻尼減振器和算法簡單有效的控制策略則是其主要課題。全主動懸架性能突出,由于其高成本。結構復雜,目前還只裝備于高級汽車上。全主動懸架研究的重點在于高性能的執行器和控制策略兩方面。電控式全主動懸架是汽車懸架的發展方向。
2、輪胎
車輛動力學性能的穩定控制系統(DSC)就是主要分析與估計輪胎的實時特性與性能,對輪胎的實時狀態進行評估,對收集的參數進行計算分析,從而得到更為直觀可靠的數據,有利于研究人員做出判斷和改進。這對于汽車的行駛穩定性及安全性有積極的意義。
實用輪胎模型,一般通過實驗獲得,常用于車輛動力學與控制分析。大部分的實用的輪胎模型描述的線性或非線性靜態輪胎性能。遵守一個規則:在松弛長度輪胎(RLT)模型插入一階輪胎動力。然而在描述低速輪胎動力時,RLT模型能創建一個無阻尼振蕩模型在.3、轉向系統
(1)汽車轉向系統的概述
汽車轉向系統是駕駛員用來控制汽車運動方向的系統,它直接影響到汽車行駛的安全性、操縱穩定性和駕駛的舒適性。轉向系統發展至今,出現了機械式、液壓助力式、電控液壓動力式、電動助力式和線控轉向系統。
隨著我國汽車工業的不斷發展,汽車轉向系統運動學和動力學的分析與研究變得日益重要。汽車的轉向系統作為整車的一個重要組成部分,它對汽車的操縱穩定性、平順性和駕駛員的安全駕駛都有著直接的影響。汽車轉向系是通過對左、右轉向車輪不同轉角之間的合理匹備來保證汽車沿著設想軌跡運動的機構。它主要由轉向操縱機構、轉向器和轉向傳動機構組成。其中最為廣泛利用的轉向器是齒輪—齒條式轉向器。多剛體仿真軟件ADMAS技術以機械系統運動學、動力學和控制理論為核心,加上成熟的三維計算機圖形技術和基于圖形的用戶界面技術,將分散的零部件設計和分析技術集成在一起,提供一個全新的研發機械產品的設計方法。它通過設計中的反饋信息不斷的指導設計,保證產品尋優過程的順利進行。在汽車的轉向系統設計中,當轉向器、懸架的類型和車輪的布置在汽車設計時確定以后。那么,轉向系設計的主要方面是轉向梯形機構桿系的空間設計和布置問題。目前,在汽車轉向系統的設計方法中,主要包括平面設計方法、空間機構設計方法、多體動力學軟件模擬仿真方法。
(2)現代汽車轉向系統的發展趨勢
隨著汽車電動助力轉向系統技術的成熟和成本的降低,在乘用車中將廣泛使用,并將逐步取代液壓動力轉向系統(HPS)和機械轉向器。小齒輪助力式電動轉向系統(P-EPS)、雙小齒輪助力式電動轉向系統(D-P-EPS)、齒條助力式電動轉向系統(R-EPS)將會廣泛在乘用車和混合電動汽車上應用,特別是P-EPS和D-P-EPS。隨著新型大功率小型無刷直流和永磁同步交流電機的控制和制造技術的成熟,42V電源的使用,在一些商用車上也將會使用D-P-EPS和R-EPS。線控轉向系統將會大量在低排放汽車(LEV)、混合動力汽車(HEV)、燃料電池汽車(FCEV)、電動汽車(EV)上應用。四輪轉向系統將會從原來的應用大型車輛、SUV、跑車和越野車向轎車上應用。主動轉向系統、ARS技術在未來幾年內也會從高級轎車向中級轎車上普及和應用。
4、汽車制動
汽車的制動性能對車輛運行的安全性起著至關重要的作用。對轎車制動性能的檢測就顯得特別重要。汽車安全檢測,作為在用汽車不解體檢測的主要手段,在我國已基本得到普及。目前已建成的汽車檢測站中,其制動檢測普遍采用反力滾筒式制動檢測臺。隨著科學技術的發展,人們在汽車制動性能方面作了大量的工作如:ABS(汽車制動方抱死系統)、EBD(制動力分配裝置)、ESP(電子穩定程序)、BAS(制動輔助系統)、ASR(驅動防滑系統)、EBA(電子剎車輔助系統)汽車ABS&ASR控制系統是一種有效減少交通肇事,提高公路交通運輸能力,全面提高汽車制動、驅動和高速行駛性能的主動安全裝置。ABS&ASR 作為一種汽車電子控制技術,大大地提高了汽車在各種附著系數路面的通過性、操縱穩定性。
5、結論
通過對本門課程的學習和參看了大量的期刊、論文。我對車輛動力學和相關的知識有了更多的了解,
第五篇:中小企業利潤操縱現狀及其治理研究
中小企業利潤操縱現狀及其治理研究
任永宏2011-01-11
摘 要: 論述了中小企業在國家經濟運行中的地位和作用,分析了中小企業利潤操縱的現狀,總結出相關的中小企業利潤操縱所存在的一些問題,以及中小企業利潤操縱的手段,從而提出了若干針對中小企業利潤操縱行為的治理措施,并為我國中小企業利潤操縱正規化提出了具有一定理論參考價值的對策和建議。
關鍵詞: 中小企業,利潤操縱,企業治理,內部控制
中小企業是社會經濟發展中不可缺少的力量,它在國民經濟和社會發展中具有大企業不可替代的戰略地位。中小企業是相對于大企業而言的,不同國家對中小企業的劃分是不同的,一般有定性和定量兩種標準:從定性方面看,中小企業屬于獨立經營、生產經營規模比較小、在某一領域不占支配地位的企業;從定量方面看,目前世界各國和地區大多數是以資產額、營業額、人數等數量來作為衡量和劃分中小企業的標準。現階段,我國存在著大量的中小企業。中小企業的特點是:規模小、底子薄、企業管理層法制觀念還較淡薄、各種規章制度不太健全、會計核算缺乏規范等。對于中小企業會計信息失真、利潤操縱等問題,目前研究的人員不多,論著也較少,因此筆者選擇從完善中小企業的利潤操縱制度著手,為企業的財務管理提供建議。
一、中小企業的地位和作用
企業行為目標與企業所有者目標高度重合是中小企業最具“魅力”之處,也是其所具有的諸如市場競爭的主體、最富有活力、靈活變通等一切優點的“起源”,但是中小企業產權制度的不健全也是其一切弱點的“病根”。中小企業的地位和作用具體表現如下。
1.中小企業是國民經濟發展的重要力量
中小企業是推動經濟發展的重要力量之一。中小企業分布在我國現代化建設的各個領域,逐漸成為經濟增長的主要因素。我國現有中小企業已占全國企業總數的89%,占全國工業產值的59%,占全國實現利稅的42%,占全國就業人數的74%,占全國銷售收入的63%,占全國出口額的59%。我國改革開放以來,中小企業得到了迅速發展,有力地支持了國民經濟的持續發展。
2.中小企業促進了我國所有制結構的調整
從1978年到2008年,在工業總產值中,國有和集體經濟的產出份額分別由77.2%和22%調整到40.1%和40.8%,非公有制經濟由0.8%上升到19.1%;在全社會商品零售總額中,國有和集體經濟的比重分別由55.5%和42.4%調整到31.9%和21.2%,非公有制經濟由2.1%上升為46.9%,形成了以公有制為主體,多種經濟成分共同發展的格局。
在今后一個較長的時期內,就業將面臨來自農村剩余勞動力、實行合同制以來合同期滿重新失業人員和下崗職工這四方面的壓力,而中小企業經營方式靈活、對勞動力技術要求較低,是失業人員重新就業和部分新增勞動力就業的主渠道,積極地促進了我國所有制結構的調整。
3.中小企業是技術創新的生力軍
隨著以信息技術為核心的新技術革命,出現了高技術群,并且不斷向高層次、深層次發展。在某一階段的20年之間,根據統計,發達國家共開發670件重大創新項目,有300件為中小企業創造,占45.2%;20世紀的飛機、光纖監測設備、心臟起搏器、光學掃描器、個人計算機等都是中小企業率先發明的。中小企業熟悉市場環境,非常了解客戶關心的問題,技術創新一開始就瞄準了特定的市場,這樣不僅成功率高,而且在市場營銷方而也可以節約大量的成本。
4.中小企業是防范化解金融風險危機的調節器
中小企業數量的多少影響著國家經濟的繁榮發展,數量眾多的中小型企業與一定量的大型企業并存,就像金字塔一樣,中小企業是金字塔的塔底,而大型企業是金字塔的塔頂。沒有一般的中小企業做基礎,特別是為大企業配套服務的中小企業,就沒有大型企業的穩定健康發展。特別是在經濟危機的時候,因為中小企業的自有資金比例較高,受到金融危機的影響遠遠低于大型企業,在很大程度上能夠帶動市場的繁榮。
二、中小企業利潤操縱的現狀分析
中小企業的利潤操縱行為中,非法操縱占多數,合法操縱占少數,即至少超過55%的中小企業會根據需要非法操縱利潤。當然,一部分中小企業也會根據需要合法操縱利潤,且操縱利潤的主要目的是為了偷逃稅款或者是為了爭取商業信用。
隨著我國經濟的高速發展,中小企業對我國的GDP所做的貢獻越來越大,已經成為推動經濟高速發展的重要力量。就目前來看中小企業操縱利潤的目的主要是獲取經濟利益,如為了偷稅漏稅而操縱利潤、為了享受稅收優惠而操縱利潤、為了爭取銀行貸款而操縱利潤等。利潤操縱的手段主要有:利用應收項目操縱,達到隱瞞收入,偷逃稅款的目的;利用“管理費用”賬戶操縱,增加費用支出,減少企業盈利;利用存貨項目操縱,人為地調高產品成本,減少企業盈利;利用固定資產折舊賬戶操縱,虛增成本,減少企業盈利等。出于各種目的,一些企業利潤可以人為調控甚至操縱。雖然操縱手法隨著環境的變化而不斷推陳出新,且其具體內容十分復雜,但常見的利潤操縱手法主要有:操縱會計估計、操縱銷售收入、操縱會計政策、操縱關聯交易等等。
三、中小企業利潤操縱行為的治理措施
中小企業利潤操縱有其特定的社會背景和動機,想要將其徹底根除很難實現,但在一定程度上加以消除或抑制還是能夠做到的。要有效地消除或抑制利潤操縱,必須通過合理的制度設計,構筑起綜合的、多維度的防范和治理體系。這里,主要歸納了以下幾點對策:
1.建立健全相關的法律法規,為中小企業的發展提供良好的外部環境
近年來我國已初步形成了各種相關的法律法規等規范性文件為補充的全方位多層次的會計監管體系,該體系從原則性到操作性等規范,都做了較為詳盡、合理的規定。但同時也必須承認,與我國會計監管相關的法律、法規還很不完善,做出的規定不便于操作,執行起來難度較大。所以要做到以下幾點:
(1)現有會計準則允許過多的判斷和選擇,而且有關規定不甚具體明確,缺乏可操作性。完善會計準則體系對防止中小企業管理當局操縱利潤具有重要意義。
(2)法律法規應避免使用意義不準確的定義釋義,而使用明確的法律用語,并應增加量化標準,減少原則性、抽象性的條款,以增強實際工作中的可操作性,所以就需要建立健全相關的法律法規。
(3)應在稅收法規方面給予政策扶持。商業銀行應在貸款安全的前提下,放寬對中小企業貸款的限制,簡化審批手續。
中小企業占被調查企業總數的74.8%。另外,有關專家對上海460家小企業的調查也表明,其希望依次是減輕小企業負擔、減少稅收和解決融資問題[3]。
2.完善企業治理結構
目前,我國企業治理結構中存在制約機制不夠健全的問題,主要表現為權利過于集中,企業在人員財務等方面分離不徹底、轉移資產等問題、致使容易發生內幕交易。健全和完善中小型企業治理結構,必須建立好所有者與經營者之間一種制衡關系。
相關的法律規定:“納稅人偽造、變造、隱匿、擅自銷毀賬簿、記賬憑證,或者在賬簿上多列支出或者
不列、少列收入,或者經稅務機關通知申報而拒不申報或者進行虛假的納稅申報,不繳或者少繳應納稅款的,是偷稅”。[4]對于理性經濟人的中小企業管理當局當然愿意冒風險去獲得較此更大的造假收益。因此鑒于這種情況,我們建議:適當增加處罰的種類和提高罰款的下限,使造假者的造假成本數倍于其獲得的經濟利益和所造成的損失,對于一些情節特別嚴重的會計造假問題,通過司法途徑予以解決;同時,司法機關應加強對弄虛作假的處罰力度和民事賠償力度,使提供虛假會計信息者得到法律的制裁。
3.加強對關聯交易的控制和監管
對于目前存在大量關聯交易的企業,應該加強資本運作的力度,通過收購、兼并、資產剝離等方式,完善企業的產供銷資源系統。同時應該加強披露內容:對經營發展存在重大影響的關聯交易,要對這些交易進行披露,同時應該披露其影響程度,應披露其定價原則、轉讓緣由、對交易雙方當前生產經營及長遠發展的影響、產生的效益占公司凈利潤的比重等。對明顯偏離正常標準的交易,要求關聯方做出解釋說明。
4.進一步加強中小企業的內部控制制度
企業內部控制包括內部會計控制和其他管理控制兩部分。為此我們應從下面四個方面著手:
(1)健全的賬簿制度、科學的預算制度、合理的會計政策和會計程序、可靠的內部憑證制度、嚴格的內部稽核制度等等。
(2)誠信是市場經濟的基礎,誠信是會計職業機構和會計人員安身立命之本,是會計人員最基本的職業道德和行業準則。
(3)實現管理體制創新,積極推進會計人員管理體制改革,只有才能使會計人員敢于堅持原則,依法行使職權。因此建議可成立會計從業人員中介機構。
(4)加強會計人員的業務培訓,提高會計人員的專業技能水平。在中小企業工作的高素質的會計人員不多,在會計確認、計量、計價等方面都有很大的選擇空間,這就要求會計人員具有較高的專業判斷能力,應該采取有效的措施提高中小企業會計人員的專業知識和技能。
總之,要認識到中小企業利潤操縱行為具有普遍性,只要我們的會計制度和監管政策存在漏洞,只要中小企業利潤操縱的收益大于其所付出的成本,那么中小企業利潤操縱行為就不會消失。因此,要實現對中小企業的有效監管,降低中小企業利潤操縱的概率,應該堅持貫徹“規范、監管、自律、誠信”這八字方針,還必須國家、社會、個人多管齊下,常抓不懈。
作者:任永宏
出處:《經濟研究導刊》
經濟類別:經營管理
庫別:國內論文子庫