基于GPS的載重汽車側(cè)翻控制與仿真
本文關(guān)鍵詞:基于GPS的載重汽車側(cè)翻控制與仿真,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:從1886年卡爾奔馳發(fā)明世界第一輛汽車至今,汽車工業(yè)一直伴隨著人類文明一齊飛速前進。汽車不但實現(xiàn)了人類高速奔跑的夢想,更延伸了人們的雙腿,同時也見證了人類一個多世紀(jì)以來的科技發(fā)展。由此,汽車早已由最初的交通工具,逐漸演變?yōu)榧萍、藝術(shù)為一體的高科技工業(yè)產(chǎn)品。不僅如此,也正是由于汽車的出現(xiàn),悄然改變了人們的生活。 載重汽車是交通運輸?shù)闹髁?為我國經(jīng)濟建設(shè)做出了巨大貢獻,但是與此同時,其帶來的交通事故也是一個值得人們反思的問題。載重汽車交通事故具有死亡率高,財產(chǎn)損失巨大的特點。因此,做好安全事故預(yù)防,是我們亟待解決的問題。 本文主要研究整體式載重汽車在轉(zhuǎn)向情況下的預(yù)見性防側(cè)翻問題;谧鴺(biāo)變換理論,建立較為精確的五自由度車輛動力學(xué)模型。使用Matlab作模型動力學(xué)仿真,用Trucksim作車輛實驗仿真,并結(jié)合GPS參數(shù)對于車輛行駛路線進行預(yù)估,對比于車輛自身的車速,判斷前方彎道是否可能出現(xiàn)側(cè)翻,如果可能側(cè)翻提出一個可以解決該情況下側(cè)翻問題的可行性方案。 其具體做法為:首先,通過理論模型建立找到影響車輛側(cè)傾的主要參數(shù),然后通過Trucksim軟件仿真建立實車模型,并通過場地仿真實驗找到可能側(cè)翻的臨界值,提出可行性控制方案,最后通過仿真查看控制效果,優(yōu)化控制方案,提高車輛的抗側(cè)翻能力。 車輛動力學(xué)模型的建立為了得到轉(zhuǎn)彎過程中車輛最大側(cè)傾角,以及它與牽引力、側(cè)向力、側(cè)向角速度、側(cè)傾角、側(cè)傾角速度、橫擺角速度、橫擺角加速度之間關(guān)系。該過程以坐標(biāo)變換為基礎(chǔ),通過動力學(xué)分析給出了轉(zhuǎn)彎模型的建立的詳細(xì)過程。并以4×2的實際某車型為基礎(chǔ),給出了matlab仿真m程序及結(jié)果。是ESU根據(jù)彎道大小計算可能出現(xiàn)最大側(cè)傾角的基礎(chǔ)。 Trucksim軟件的應(yīng)用是用以代替實車實驗,測定側(cè)翻臨界值,并仿真控制效果,為修訂控制策略提供數(shù)據(jù)支撐,軟件仿真可以節(jié)約大量的資源,減少不必要的開支,同時仿真的速度是實際實驗的20倍,大大提高了工作效率。但其結(jié)果準(zhǔn)確性仍需要實車實驗進行進一步認(rèn)證。 本文得到的控制方案簡單易行,預(yù)見性強,控制效果明顯,有一定的預(yù)留控制空間即進一步修改完善的空間。電路設(shè)計、制動回路為引用已有設(shè)計方案,車輛自身改造較少,實用性很強。但未進行實車實驗,有待進一步檢驗仿真準(zhǔn)確性?蔀檐囕v前期設(shè)計、優(yōu)化、研究提供參考方案。
【關(guān)鍵詞】:載重汽車 防側(cè)翻 GPS 車輛模型 車輛動態(tài)分析 Trucksim仿真 操縱性 穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:P228.4;U463.6;U461.6
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-8
- 目錄8-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 車輛側(cè)翻控制研究背景及意義10
- 1.2 車輛側(cè)翻控制國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
- 1.3 本文研究的對象12-13
- 1.4 論文的技術(shù)路線和框架13-14
- 1.5 本文的主要工作14-16
- 第二章 車輛側(cè)翻分析16-27
- 2.1 車輛側(cè)翻定義16
- 2.2 車輛側(cè)翻分析16-26
- 2.2.1 車輛的準(zhǔn)靜態(tài)側(cè)翻分析16-20
- 2.2.2 懸掛車輛的準(zhǔn)靜態(tài)側(cè)翻分析20-23
- 2.2.3 瞬態(tài)側(cè)翻模型23
- 2.2.4 簡單側(cè)傾模型23-26
- 2.3 本章小結(jié)26-27
- 第三章 車輛側(cè)傾模型27-55
- 3.1 車輛坐標(biāo)系的建立27-31
- 3.2 車輛模型內(nèi)力、位置矢量的定義31-32
- 3.3 車輛行駛路徑32-33
- 3.4 輪胎側(cè)向力33-34
- 3.5 車輛側(cè)傾控制模型34-35
- 3.6 車輛控制模型的建立35-45
- 3.6.1 車輛側(cè)傾牛頓-歐拉方程的建立35-39
- 3.6.2 輪胎模型的建立39-41
- 3.6.3 車輛側(cè)傾模型的系數(shù)41-45
- 3.7 車輛側(cè)傾模型標(biāo)準(zhǔn)控制方程45-50
- 3.8 仿真計算實例仿真50-54
- 3.9 本章小結(jié)54-55
- 第四章 車輛側(cè)翻仿真實驗55-69
- 4.1 Trucksim軟件簡介55
- 4.2 Trucksim仿真模型建立55-63
- 4.2.1 整車仿真參數(shù)設(shè)定56-57
- 4.2.2 發(fā)動機仿真參數(shù)設(shè)定57-58
- 4.2.3 輪胎仿真參數(shù)設(shè)定58-59
- 4.2.4 懸架仿真參數(shù)設(shè)定59-63
- 4.2.5 負(fù)載仿真參數(shù)設(shè)定63
- 4.3 Trucksim仿真與理論分析的關(guān)系63-64
- 4.4 Trucksim仿真闕值實驗設(shè)計64-68
- 4.4.1 階躍(0.1s)輸入響應(yīng)65-66
- 4.4.2 斜坡(1s)輸入響應(yīng)66-67
- 4.4.3 斜坡(2s)輸入響應(yīng)67-68
- 4.5 本章小結(jié)68-69
- 第五章 仿真結(jié)果分析與探究69-83
- 5.1 ESC系統(tǒng)原理圖69-70
- 5.2 GPS參數(shù)估計70
- 5.3 轉(zhuǎn)彎控制方案70-72
- 5.4 三連彎控制與仿真72-77
- 5.4.1 三連彎場地設(shè)置72
- 5.4.2 三連彎控制前與控制后結(jié)果對比72-76
- 5.4.3 三連彎控制仿真情形說明76
- 5.4.4 三連彎控制仿真數(shù)據(jù)階段分析76-77
- 5.4.5 三連彎控制仿真降速計算77
- 5.5 十字路口轉(zhuǎn)彎控制與仿真77-82
- 5.5.1 十字路口轉(zhuǎn)彎場地設(shè)置77-78
- 5.5.2 十字路口轉(zhuǎn)彎控制前與控制后結(jié)果對比78-81
- 5.5.3 十字路口轉(zhuǎn)彎控制仿真情形說明81
- 5.5.4 十字路口轉(zhuǎn)彎控制仿真數(shù)據(jù)階段分析81-82
- 5.6 本章小結(jié)82-83
- 第六章 總結(jié)與展望83-85
- 6.1 總結(jié)83-84
- 6.2 展望84-85
- 參考文獻85-92
- 致謝92-93
- 附錄一93-98
- 附錄二98-101
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:基于GPS的載重汽車側(cè)翻控制與仿真,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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