基于GPS的載重汽車(chē)側(cè)翻控制與仿真
本文關(guān)鍵詞:基于GPS的載重汽車(chē)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(chē)至今,汽車(chē)工業(yè)一直伴隨著人類(lèi)文明一齊飛速前進(jìn)。汽車(chē)不但實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)高速奔跑的夢(mèng)想,更延伸了人們的雙腿,同時(shí)也見(jiàn)證了人類(lèi)一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)的科技發(fā)展。由此,汽車(chē)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(chē)的出現(xiàn),悄然改變了人們的生活。 載重汽車(chē)是交通運(yùn)輸?shù)闹髁?為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn),但是與此同時(shí),其帶來(lái)的交通事故也是一個(gè)值得人們反思的問(wèn)題。載重汽車(chē)交通事故具有死亡率高,財(cái)產(chǎn)損失巨大的特點(diǎn)。因此,做好安全事故預(yù)防,是我們亟待解決的問(wèn)題。 本文主要研究整體式載重汽車(chē)在轉(zhuǎn)向情況下的預(yù)見(jiàn)性防側(cè)翻問(wèn)題;谧鴺(biāo)變換理論,建立較為精確的五自由度車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型。使用Matlab作模型動(dòng)力學(xué)仿真,用Trucksim作車(chē)輛實(shí)驗(yàn)仿真,并結(jié)合GPS參數(shù)對(duì)于車(chē)輛行駛路線進(jìn)行預(yù)估,對(duì)比于車(chē)輛自身的車(chē)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(gè)可以解決該情況下側(cè)翻問(wèn)題的可行性方案。 其具體做法為:首先,通過(guò)理論模型建立找到影響車(chē)輛側(cè)傾的主要參數(shù),然后通過(guò)Trucksim軟件仿真建立實(shí)車(chē)模型,并通過(guò)場(chǎng)地仿真實(shí)驗(yàn)找到可能側(cè)翻的臨界值,提出可行性控制方案,最后通過(guò)仿真查看控制效果,優(yōu)化控制方案,提高車(chē)輛的抗側(cè)翻能力。 車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型的建立為了得到轉(zhuǎn)彎過(guò)程中車(chē)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(guò)程以坐標(biāo)變換為基礎(chǔ),通過(guò)動(dòng)力學(xué)分析給出了轉(zhuǎn)彎模型的建立的詳細(xì)過(guò)程。并以4×2的實(shí)際某車(chē)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(jì)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(shí)車(chē)實(shí)驗(yàn),測(cè)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(kāi)支,同時(shí)仿真的速度是實(shí)際實(shí)驗(yàn)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(shí)車(chē)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步認(rèn)證。 本文得到的控制方案簡(jiǎn)單易行,預(yù)見(jiàn)性強(qiáng),控制效果明顯,有一定的預(yù)留控制空間即進(jìn)一步修改完善的空間。電路設(shè)計(jì)、制動(dòng)回路為引用已有設(shè)計(jì)方案,車(chē)輛自身改造較少,實(shí)用性很強(qiáng)。但未進(jìn)行實(shí)車(chē)實(shí)驗(yàn),有待進(jìn)一步檢驗(yàn)仿真準(zhǔn)確性?蔀檐(chē)輛前期設(shè)計(jì)、優(yōu)化、研究提供參考方案。
【關(guān)鍵詞】:載重汽車(chē) 防側(cè)翻 GPS 車(chē)輛模型 車(chē)輛動(dòng)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(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類(lèi)號(hào)】: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(chē)輛側(cè)翻控制研究背景及意義10
- 1.2 車(chē)輛側(cè)翻控制國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
- 1.3 本文研究的對(duì)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(chē)輛側(cè)翻分析16-27
- 2.1 車(chē)輛側(cè)翻定義16
- 2.2 車(chē)輛側(cè)翻分析16-26
- 2.2.1 車(chē)輛的準(zhǔn)靜態(tài)側(cè)翻分析16-20
- 2.2.2 懸掛車(chē)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(jiǎn)單側(cè)傾模型23-26
- 2.3 本章小結(jié)26-27
- 第三章 車(chē)輛側(cè)傾模型27-55
- 3.1 車(chē)輛坐標(biāo)系的建立27-31
- 3.2 車(chē)輛模型內(nèi)力、位置矢量的定義31-32
- 3.3 車(chē)輛行駛路徑32-33
- 3.4 輪胎側(cè)向力33-34
- 3.5 車(chē)輛側(cè)傾控制模型34-35
- 3.6 車(chē)輛控制模型的建立35-45
- 3.6.1 車(chē)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(chē)輛側(cè)傾模型的系數(shù)41-45
- 3.7 車(chē)輛側(cè)傾模型標(biāo)準(zhǔn)控制方程45-50
- 3.8 仿真計(jì)算實(shí)例仿真50-54
- 3.9 本章小結(jié)54-55
- 第四章 車(chē)輛側(cè)翻仿真實(shí)驗(yàn)55-69
- 4.1 Trucksim軟件簡(jiǎn)介55
- 4.2 Trucksim仿真模型建立55-63
- 4.2.1 整車(chē)仿真參數(shù)設(shè)定56-57
- 4.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(jì)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(chǎng)地設(shè)置72
- 5.4.2 三連彎控制前與控制后結(jié)果對(duì)比72-76
- 5.4.3 三連彎控制仿真情形說(shuō)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(jì)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(chǎng)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(duì)比78-81
- 5.5.3 十字路口轉(zhuǎn)彎控制仿真情形說(shuō)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(xiàn)85-92
- 致謝92-93
- 附錄一93-98
- 附錄二98-101
【參考文獻(xiàn)】
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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
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,本文編號(hào):282147
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