【摘要】：近些年來,許多大型集裝箱港口正逐步朝著自動(dòng)化和半自動(dòng)化方向進(jìn)行改造。借助集裝箱碼頭自動(dòng)化改造的契機(jī),集裝箱跨運(yùn)車憑借著其裝卸效率高,節(jié)省燃料開支和維修費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)再次進(jìn)入人們的視線。集裝箱跨運(yùn)車慣量大,質(zhì)心較高,質(zhì)量體積較大,這些特點(diǎn)導(dǎo)致跨運(yùn)車行駛過程中,尤其是在轉(zhuǎn)向過程中極易發(fā)生側(cè)翻。集裝箱跨運(yùn)車現(xiàn)階段正朝著智能化方向發(fā)展,但仍處于起步階段,相關(guān)研究并不多。跨運(yùn)車防側(cè)翻問題作為跨運(yùn)車領(lǐng)域現(xiàn)階段技術(shù)中的關(guān)鍵問題之一,急需一種可以有效解決這一問題的控制方案。文中總結(jié)了國內(nèi)外學(xué)者在車輛側(cè)翻問題這一領(lǐng)域的研究成果,將8輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向跨運(yùn)車作為本文研究對象,對該類型車輛的側(cè)翻原理進(jìn)行了分析研究,將差動(dòng)制動(dòng)技術(shù)應(yīng)用到跨運(yùn)車防側(cè)翻領(lǐng)域。具體研究內(nèi)容如下:對跨運(yùn)車進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,以汽車模型中常用的二自由度、三自由度模型為基礎(chǔ),結(jié)合線性輪胎模型建立跨運(yùn)車側(cè)翻模型,并在MATLAB/Simulink平臺(tái)進(jìn)行跨運(yùn)車側(cè)翻模型搭建以及仿真驗(yàn)證。分析常用的車輛側(cè)翻判別指標(biāo)的優(yōu)缺點(diǎn),選取跨運(yùn)車側(cè)傾安全系數(shù)C_t以及橫向載荷轉(zhuǎn)移率LTR作為跨運(yùn)車側(cè)翻判別指標(biāo)。比較分析LTR與C_t的仿真結(jié)果,并根據(jù)C_t的閾值對LTR閾值進(jìn)行標(biāo)定。選取LTR作為控制器的控制變量。分析單輪制動(dòng)時(shí),制動(dòng)力對跨運(yùn)車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響,建立制動(dòng)力分配策略。采用差制動(dòng)的方式對跨運(yùn)車的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行修正,進(jìn)行跨運(yùn)車差動(dòng)制動(dòng)防側(cè)翻系統(tǒng)整體方案的設(shè)計(jì)。分析常用算法的優(yōu)缺點(diǎn),選取模糊PID控制作為差動(dòng)制動(dòng)的控制算法。以LTR作為控制變量設(shè)計(jì)了模糊PID控制器,并在MATLAB/Simulink平臺(tái)中進(jìn)行控制器模型搭建,對本文建立的防側(cè)翻控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U653.923
【圖文】：

用戶可以根據(jù)要求，自行在設(shè)計(jì)界面上添加模塊，用信號(hào)線進(jìn)行連接，并通過 GUI對每個(gè)模塊的參數(shù)進(jìn)行調(diào)配，Simulink 得到的仿真結(jié)果最終會(huì)以圖形和數(shù)字的方式表現(xiàn)出來。Simulink 不僅僅只能滿足學(xué)術(shù)研究，無論是抽象的數(shù)學(xué)系統(tǒng)或是集體的物理對象，Simulink 均能進(jìn)行模型化表示，并且所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)模型還可以被嵌入式軟件所應(yīng)用。由此可見，Simulink 的實(shí)用性極為廣泛，現(xiàn)階段 Simulink 已在圖像處理、音頻處理、信號(hào)處理和通信、航天航空、生物計(jì)算以及嵌入式設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[43]。由于 MATLAB/Simulink 在計(jì)算、建模及仿真時(shí)方便直觀，因此本文中一切計(jì)算、建模及仿真都在 MATLAB/Simulink 環(huán)境下進(jìn)行。2.4.2 車輪轉(zhuǎn)角輸入建模根據(jù)式(2-1)和式(2-2)可以搭建出跨運(yùn)車車輪轉(zhuǎn)角輸入模型如圖 2-7 所示。模型輸入量為轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角 與轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)比i 的比值，輸出量為跨運(yùn)車各個(gè)車輪的輸入轉(zhuǎn)向角。

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文部分。2.4.3.1 側(cè)向動(dòng)力學(xué)模型根據(jù)式(2-6)，式(2-9)和式(2-10)可以搭建出跨運(yùn)車側(cè)向模型如圖 2-8 所示。該模型模型輸入為各個(gè)車輪的輪胎側(cè)偏力iF ，橫擺角速度 以及側(cè)傾角加速度 ，輸出為側(cè)向加速度ya ，質(zhì)心側(cè)偏角 ，質(zhì)心側(cè)偏角速度 。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2725173