汽车ESP(Electronic Stability Program)控制系统是一种主动安全控制系统,它可以根据驾驶员的操纵目的、路面的情形以及当前车辆的速度等行驶状况来对汽车进行调节控制,避免车辆发生交通事故,因此最大程度地保障了汽车的运行安全,增强了车辆的操纵性。当车辆在极限工况的道路上高速行驶时,车辆容易出现侧滑、甩尾等不稳定状况,汽车ESP控制系统根据对车辆行驶的状态参数进行实时监测,然后由控制器进行数据运算处理,通过对不同车轮制动力的分配以及对发动机转矩输出的调节来实现汽车行驶稳定性调节控制。本文先是对车辆的动力学运动过程进行了详细分析,建立了以魔术公式为基础的非线性轮胎模型,同时建立了车辆的七自由度模型以及理想状态下的二自由度模型。通过对汽车的动力学研究确定了汽车ESP控制系统的两个控制变量即:质心侧偏角和横摆角速度,同时对控制变量与汽车稳定性之间的表征关系进行了深入分析。借助仿真软件MATALAB/SIMULINK,将汽车的各个动力学模型转化成了相应的图形仿真模块。本文采用了模糊控制原理的方法,设计了以模糊控制为策略的汽车ESP模糊控制器,分别根据车辆ESP控制系统的控制变量设计了三种改变汽车稳定性控制的方案。最后设定方向盘转角为正弦输入信号,通过MATLAB仿真环境对设计的三种控制方案进行了仿真研究。仿真结果表明,所设计的汽车ESP模糊控制器能够对汽车的行驶稳定性进行很好的调节控制,达到了相应的控制要求。当汽车行驶在极限工况下时,通过设计的汽车ESP模糊控制器能够将汽车的质心侧偏角以及横摆角速度控制在很小的范围内变化,使汽车能够沿着期望轨迹行驶并保持良好的稳定性能。