危化品罐車橫向穩(wěn)定性判別與控制策略的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-16 23:12
隨著我國(guó)工業(yè)化的快速發(fā)展,對(duì);返男枨罅看蠓仙,然而我國(guó)目前的;愤\(yùn)輸主要依靠罐車進(jìn)行公路運(yùn)輸,在運(yùn)輸過程一旦發(fā)生交通事故,將會(huì)對(duì)人員和環(huán)境造成很大的威脅。基于此,本文以危化品罐車為研究對(duì)象,主要解決其在途運(yùn)輸?shù)恼嚑顟B(tài)參數(shù)識(shí)別及如何通過控制策略減少危險(xiǎn)工況的發(fā)生。本文基于危化品罐車結(jié)構(gòu)和行駛特點(diǎn),分為模型設(shè)計(jì)、控制策略的搭建以及聯(lián)合仿真。模型設(shè)計(jì)包括:6自由度動(dòng)力學(xué)模型及Trucksim整車模型。設(shè)計(jì)了牽引車及罐車單獨(dú)分開的6自由度動(dòng)力學(xué)模型,并結(jié)合UKF估計(jì)算法,對(duì)所做模型進(jìn)行參數(shù)估計(jì),進(jìn)行了特殊參數(shù)的估值計(jì)算,與Trucksim輸出實(shí)際曲線結(jié)果對(duì)比相吻合。在Trucksim軟件里面依據(jù);饭捃嚱Y(jié)構(gòu)特點(diǎn),建立整車模型,依據(jù)國(guó)家商用車的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行了三種工況試驗(yàn),驗(yàn)證了模型的可靠性?刂撇呗缘拇罱ㄒ约奥(lián)合仿真的實(shí)現(xiàn)主要包括:分析控制方法中的優(yōu)缺點(diǎn),按照牽引車及罐車不同制動(dòng)效能,采取分段制動(dòng),牽引車及罐車采取不同方式的制動(dòng)方法,牽引車部位采用模糊PID與差動(dòng)制動(dòng)結(jié)合,罐車部位采用常規(guī)的模糊PID控制,從估計(jì)出的狀態(tài)參數(shù)中選取特定參數(shù)設(shè)計(jì)了一套制動(dòng)系統(tǒng),并以數(shù)值輸入的方式進(jìn)行特...
【文章來源】:淮陰工學(xué)院江蘇省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮寫、符號(hào)清單、術(shù)語表
1 緒論
1.1 課題來源
1.2 選題背景與意義
1.3 危化品罐車國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.3 ;饭捃囇芯堪l(fā)展趨勢(shì)
1.4 危化品罐車橫向穩(wěn)定性歸納與課題提出
1.5 本論文的主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
1.5.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.5.2 技術(shù)路線
2 ;饭捃嚭(jiǎn)化動(dòng)力學(xué)模型的建立
2.1 危化品罐車簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)動(dòng)力學(xué)模型
2.1.1 六自由度簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)動(dòng)力學(xué)模型的建立
2.2 ;饭捃嚵杂啥群(jiǎn)化動(dòng)力學(xué)Simulink模型的建立
2.3 本章小結(jié)
3 危化品罐車參數(shù)與狀態(tài)估計(jì)方法
3.1 ;饭捃噮(shù)估計(jì)算法的選取
3.1.1 無軌卡爾曼濾波算法
3.1.2 參數(shù)及狀態(tài)估計(jì)方法
3.2 危化品罐車參數(shù)估計(jì)實(shí)施方案
3.3 ;饭捃噮(shù)估計(jì)效果驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
4 基于Trucksim的危化品罐車整車建模與仿真分析
4.1 ;饭捃嚨慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)
4.1.1 半掛牽引車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
4.1.2 危化品罐車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
4.1.3 ;饭捃嚑恳Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)
4.2 ;饭捃嘥ruck Sim模型的建立
4.2.1 ;窢恳嚺c罐車的整車外形
4.2.2 整車輪胎系統(tǒng)建模
4.2.3 整車懸架系統(tǒng)建模
4.2.4 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建模
4.2.5 整車制動(dòng)系統(tǒng)建模
4.2.6 整車動(dòng)力系統(tǒng)建模
4.2.7 整車建模參數(shù)值的選取
4.3 Truck Sim模型的仿真
4.3.1 魚鉤工況運(yùn)行仿真
4.3.2 雙移線工況運(yùn)行仿真
4.3.3 180°角階躍工況運(yùn)行仿真
4.4 本章小結(jié)
5 危化品罐車橫向穩(wěn)定性控制策略的研究
5.1 ABS的組成原理
5.2 ABS制動(dòng)特點(diǎn)及防抱死機(jī)理
5.2.1 車輪制動(dòng)過程中的受力狀態(tài)分析
5.2.2 附著力與制動(dòng)力的關(guān)聯(lián)性
5.2.3 H與μ在車輛制動(dòng)階段的關(guān)聯(lián)性
5.2.4 防抱死工作原理及過程
5.3 差動(dòng)制動(dòng)制動(dòng)特點(diǎn)及原理
5.3.1 差動(dòng)制動(dòng)控制方法及原理
5.3.2 制動(dòng)力矩分配方法的判定
5.3.3 制動(dòng)力矩分配
5.4 模糊PID控制ABS系統(tǒng)
5.4.1 模糊PID控制的基本思想
5.4.2 模糊PID控制的基本原理
5.4.3 模糊PID控制設(shè)計(jì)的基本方法及設(shè)計(jì)
5.5 ABS各個(gè)系統(tǒng)建模及聯(lián)合控制策略的制定
5.5.1 輪胎模型的建立
5.5.2 制動(dòng)系統(tǒng)模型的建立
5.5.3 滑移率計(jì)算子系統(tǒng)模型的建立
5.5.4 模糊PID控制子系統(tǒng)模型的建立
5.6 ABS系統(tǒng)仿真驗(yàn)證
5.6.1 常規(guī)ABS的仿真
5.6.2 帶有差動(dòng)制動(dòng)及模糊PID控制的仿真
5.7 本章小結(jié)
6 ;饭捃嚈M向穩(wěn)定性聯(lián)合仿真
6.1 Simulink與 Trcuk Sim聯(lián)合仿真數(shù)據(jù)交換的連接
6.2 三種常見危險(xiǎn)工況下的聯(lián)合仿真
6.2.1 魚鉤工況
6.2.2 雙移線工況
6.2.3 180°角階躍工況
6.3 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于蟻獅算法的UKF車輛狀態(tài)參數(shù)估計(jì)器[J]. 張一西,馬建,趙軒,張凱,劉曉東. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2020(05)
[2]基于自適應(yīng)模糊PID控制的ABS仿真研究[J]. 賈浩楠,姚景軒. 汽車實(shí)用技術(shù). 2020(03)
[3]國(guó)內(nèi)外危化品運(yùn)輸事故對(duì)比研究[J]. 任繼勤,張簡(jiǎn)寧,冀宣齊. 化工管理. 2020(01)
[4]基于虛擬測(cè)試的車輛橫向MPC控制器的設(shè)計(jì)[J]. 周雨輝,裴崇利,韓經(jīng)魯,魏濤. 客車技術(shù)與研究. 2019(05)
[5]彎道制動(dòng)工況下車輛參數(shù)估計(jì)[J]. 譚子胡,龔賢武,劉峰云,高齊,趙軒. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[6]基于非線性MPC方法的車輛穩(wěn)定性控制[J]. 郝西祥,陳亞偉,邵毅明. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2019(02)
[7]盤式制動(dòng)器對(duì)掛車車輛制動(dòng)安全性的提升[J]. 陳祥,李海. 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù). 2019(01)
[8];方煌ㄟ\(yùn)輸安全風(fēng)險(xiǎn)分析及防范策略研究[J]. 孫苗. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2018(36)
[9]基于模糊PID的汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)[J]. 凌濱,宋夢(mèng)實(shí),邢鍵,趙永輝. 計(jì)算機(jī)仿真. 2018(10)
[10]基于CarSim與Simulink車輛防抱死系統(tǒng)仿真分析[J]. 姜宏霞,劉垚均,張涵. 時(shí)代汽車. 2018(06)
博士論文
[1]商用車制動(dòng)系統(tǒng)建模與行駛狀態(tài)估計(jì)算法研究[D]. 馬澤宇.華中科技大學(xué) 2017
[2]商用半掛車制動(dòng)意圖辨識(shí)與制動(dòng)力分配控制策略開發(fā)及驗(yàn)證[D]. 趙偉強(qiáng).吉林大學(xué) 2013
[3]基于改進(jìn)TTR重型車輛側(cè)翻預(yù)警及多目標(biāo)穩(wěn)定性控制算法研究[D]. 朱天軍.吉林大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于車輛狀態(tài)參數(shù)估計(jì)的多時(shí)間尺度車輛穩(wěn)定性滾動(dòng)優(yōu)化控制方法[D]. 馬骉.吉林大學(xué) 2019
[2]半掛液罐車側(cè)傾穩(wěn)定性控制研究[D]. 李杰.長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 2018
[3]車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)估算方法研究[D]. 王永聰.吉林大學(xué) 2018
[4]基于差動(dòng)制動(dòng)的商用車防側(cè)翻控制研究[D]. 寇勝偉.湖南大學(xué) 2017
[5]基于差動(dòng)制動(dòng)的商用車側(cè)傾穩(wěn)定性研究[D]. 韓雪雯.貴州大學(xué) 2017
[6]乘用車電子制動(dòng)系統(tǒng)硬件在環(huán)測(cè)試方法研究[D]. 許明新.吉林大學(xué) 2016
[7]半掛運(yùn)輸車輛橫向穩(wěn)定性仿真與控制研究[D]. 李建英.山東交通學(xué)院 2016
[8]車輛防側(cè)翻控制策略研究與仿真分析[D]. 蔡遠(yuǎn)駿.東北大學(xué) 2013
[9]商用車氣壓防抱死制動(dòng)系統(tǒng)綜合測(cè)控平臺(tái)開發(fā)[D]. 曹裕騰.吉林大學(xué) 2012
[10]基于ADAMS/CAR的重型半掛牽引車性能仿真研究[D]. 任熙華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3190588
【文章來源】:淮陰工學(xué)院江蘇省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮寫、符號(hào)清單、術(shù)語表
1 緒論
1.1 課題來源
1.2 選題背景與意義
1.3 危化品罐車國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.3 ;饭捃囇芯堪l(fā)展趨勢(shì)
1.4 危化品罐車橫向穩(wěn)定性歸納與課題提出
1.5 本論文的主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
1.5.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.5.2 技術(shù)路線
2 ;饭捃嚭(jiǎn)化動(dòng)力學(xué)模型的建立
2.1 危化品罐車簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)動(dòng)力學(xué)模型
2.1.1 六自由度簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)動(dòng)力學(xué)模型的建立
2.2 ;饭捃嚵杂啥群(jiǎn)化動(dòng)力學(xué)Simulink模型的建立
2.3 本章小結(jié)
3 危化品罐車參數(shù)與狀態(tài)估計(jì)方法
3.1 ;饭捃噮(shù)估計(jì)算法的選取
3.1.1 無軌卡爾曼濾波算法
3.1.2 參數(shù)及狀態(tài)估計(jì)方法
3.2 危化品罐車參數(shù)估計(jì)實(shí)施方案
3.3 ;饭捃噮(shù)估計(jì)效果驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
4 基于Trucksim的危化品罐車整車建模與仿真分析
4.1 ;饭捃嚨慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)
4.1.1 半掛牽引車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
4.1.2 危化品罐車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
4.1.3 ;饭捃嚑恳Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)
4.2 ;饭捃嘥ruck Sim模型的建立
4.2.1 ;窢恳嚺c罐車的整車外形
4.2.2 整車輪胎系統(tǒng)建模
4.2.3 整車懸架系統(tǒng)建模
4.2.4 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建模
4.2.5 整車制動(dòng)系統(tǒng)建模
4.2.6 整車動(dòng)力系統(tǒng)建模
4.2.7 整車建模參數(shù)值的選取
4.3 Truck Sim模型的仿真
4.3.1 魚鉤工況運(yùn)行仿真
4.3.2 雙移線工況運(yùn)行仿真
4.3.3 180°角階躍工況運(yùn)行仿真
4.4 本章小結(jié)
5 危化品罐車橫向穩(wěn)定性控制策略的研究
5.1 ABS的組成原理
5.2 ABS制動(dòng)特點(diǎn)及防抱死機(jī)理
5.2.1 車輪制動(dòng)過程中的受力狀態(tài)分析
5.2.2 附著力與制動(dòng)力的關(guān)聯(lián)性
5.2.3 H與μ在車輛制動(dòng)階段的關(guān)聯(lián)性
5.2.4 防抱死工作原理及過程
5.3 差動(dòng)制動(dòng)制動(dòng)特點(diǎn)及原理
5.3.1 差動(dòng)制動(dòng)控制方法及原理
5.3.2 制動(dòng)力矩分配方法的判定
5.3.3 制動(dòng)力矩分配
5.4 模糊PID控制ABS系統(tǒng)
5.4.1 模糊PID控制的基本思想
5.4.2 模糊PID控制的基本原理
5.4.3 模糊PID控制設(shè)計(jì)的基本方法及設(shè)計(jì)
5.5 ABS各個(gè)系統(tǒng)建模及聯(lián)合控制策略的制定
5.5.1 輪胎模型的建立
5.5.2 制動(dòng)系統(tǒng)模型的建立
5.5.3 滑移率計(jì)算子系統(tǒng)模型的建立
5.5.4 模糊PID控制子系統(tǒng)模型的建立
5.6 ABS系統(tǒng)仿真驗(yàn)證
5.6.1 常規(guī)ABS的仿真
5.6.2 帶有差動(dòng)制動(dòng)及模糊PID控制的仿真
5.7 本章小結(jié)
6 ;饭捃嚈M向穩(wěn)定性聯(lián)合仿真
6.1 Simulink與 Trcuk Sim聯(lián)合仿真數(shù)據(jù)交換的連接
6.2 三種常見危險(xiǎn)工況下的聯(lián)合仿真
6.2.1 魚鉤工況
6.2.2 雙移線工況
6.2.3 180°角階躍工況
6.3 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于蟻獅算法的UKF車輛狀態(tài)參數(shù)估計(jì)器[J]. 張一西,馬建,趙軒,張凱,劉曉東. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2020(05)
[2]基于自適應(yīng)模糊PID控制的ABS仿真研究[J]. 賈浩楠,姚景軒. 汽車實(shí)用技術(shù). 2020(03)
[3]國(guó)內(nèi)外危化品運(yùn)輸事故對(duì)比研究[J]. 任繼勤,張簡(jiǎn)寧,冀宣齊. 化工管理. 2020(01)
[4]基于虛擬測(cè)試的車輛橫向MPC控制器的設(shè)計(jì)[J]. 周雨輝,裴崇利,韓經(jīng)魯,魏濤. 客車技術(shù)與研究. 2019(05)
[5]彎道制動(dòng)工況下車輛參數(shù)估計(jì)[J]. 譚子胡,龔賢武,劉峰云,高齊,趙軒. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[6]基于非線性MPC方法的車輛穩(wěn)定性控制[J]. 郝西祥,陳亞偉,邵毅明. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2019(02)
[7]盤式制動(dòng)器對(duì)掛車車輛制動(dòng)安全性的提升[J]. 陳祥,李海. 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù). 2019(01)
[8];方煌ㄟ\(yùn)輸安全風(fēng)險(xiǎn)分析及防范策略研究[J]. 孫苗. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2018(36)
[9]基于模糊PID的汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)[J]. 凌濱,宋夢(mèng)實(shí),邢鍵,趙永輝. 計(jì)算機(jī)仿真. 2018(10)
[10]基于CarSim與Simulink車輛防抱死系統(tǒng)仿真分析[J]. 姜宏霞,劉垚均,張涵. 時(shí)代汽車. 2018(06)
博士論文
[1]商用車制動(dòng)系統(tǒng)建模與行駛狀態(tài)估計(jì)算法研究[D]. 馬澤宇.華中科技大學(xué) 2017
[2]商用半掛車制動(dòng)意圖辨識(shí)與制動(dòng)力分配控制策略開發(fā)及驗(yàn)證[D]. 趙偉強(qiáng).吉林大學(xué) 2013
[3]基于改進(jìn)TTR重型車輛側(cè)翻預(yù)警及多目標(biāo)穩(wěn)定性控制算法研究[D]. 朱天軍.吉林大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于車輛狀態(tài)參數(shù)估計(jì)的多時(shí)間尺度車輛穩(wěn)定性滾動(dòng)優(yōu)化控制方法[D]. 馬骉.吉林大學(xué) 2019
[2]半掛液罐車側(cè)傾穩(wěn)定性控制研究[D]. 李杰.長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 2018
[3]車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)估算方法研究[D]. 王永聰.吉林大學(xué) 2018
[4]基于差動(dòng)制動(dòng)的商用車防側(cè)翻控制研究[D]. 寇勝偉.湖南大學(xué) 2017
[5]基于差動(dòng)制動(dòng)的商用車側(cè)傾穩(wěn)定性研究[D]. 韓雪雯.貴州大學(xué) 2017
[6]乘用車電子制動(dòng)系統(tǒng)硬件在環(huán)測(cè)試方法研究[D]. 許明新.吉林大學(xué) 2016
[7]半掛運(yùn)輸車輛橫向穩(wěn)定性仿真與控制研究[D]. 李建英.山東交通學(xué)院 2016
[8]車輛防側(cè)翻控制策略研究與仿真分析[D]. 蔡遠(yuǎn)駿.東北大學(xué) 2013
[9]商用車氣壓防抱死制動(dòng)系統(tǒng)綜合測(cè)控平臺(tái)開發(fā)[D]. 曹裕騰.吉林大學(xué) 2012
[10]基于ADAMS/CAR的重型半掛牽引車性能仿真研究[D]. 任熙華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3190588
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