發(fā)布時(shí)間：2018-05-15 04:38

  本文選題：重型汽車 + ESP��； 參考：《石家莊鐵道大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：近年來我國汽車行業(yè)發(fā)展迅速,重載汽車數(shù)量快速增長,但是隨之而來的道路交通事故也更加頻繁。重型汽車具有質(zhì)量大、車身長、重心高等特點(diǎn),行駛過程中會(huì)遇到復(fù)雜工況,導(dǎo)致汽車發(fā)生側(cè)滑、甩尾和側(cè)翻等失穩(wěn)現(xiàn)象。加裝了ESP控制系統(tǒng)的車輛可以有效減少此種現(xiàn)象的發(fā)生,但是我國對ESP控制的研究還剛剛興起,關(guān)鍵技術(shù)仍被國外壟斷,ESP的安裝率仍然較低。所以,進(jìn)行重載汽車的ESP控制理論研究,對增強(qiáng)汽車工業(yè)市場競爭力和保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文針對某型三軸重型汽車,在MATLAB/Simulink中建立了七自由度動(dòng)力學(xué)模型和Dugoff非線性輪胎模型,在典型工況下驗(yàn)證了其正確性,并分析了初始車速、前輪轉(zhuǎn)向角、路面附著系數(shù)和車輛載重量對重型汽車轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性的影響。然后以橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角為控制變量,設(shè)計(jì)了兩種ESP控制系統(tǒng),多目標(biāo)PID協(xié)調(diào)控制和多目標(biāo)PID加權(quán)控制,通過仿真發(fā)現(xiàn)加權(quán)控制要優(yōu)于協(xié)調(diào)控制。之后,采用多目標(biāo)PID加權(quán)控制,以車速、橫擺角速度、質(zhì)心側(cè)偏角和側(cè)向加速度為評價(jià)指標(biāo),研究初始速度、前輪轉(zhuǎn)角、路面附著系數(shù)、車輛載重量對控制效果的影響。另外,在ADAMS/Car中建立了重型汽車整車模型,包括前后懸架子系統(tǒng),輪胎子系統(tǒng)、制動(dòng)子系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向子系統(tǒng)、動(dòng)力傳動(dòng)子系統(tǒng)、駕駛室子系統(tǒng)、貨箱和車架子系統(tǒng)等,并和MATLAB中建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行對比仿真。基于ADAMS-MATLAB的聯(lián)合仿真,設(shè)計(jì)了多目標(biāo)PID協(xié)調(diào)控制和多目標(biāo)PID加權(quán)控制系統(tǒng),在階躍工況和單移線工況下,得到了控制前后車速、側(cè)向加速度、橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角。結(jié)果表明:對于ADAMS整車模型,兩種控制方法均能降低控制目標(biāo)值,有效的提高重型汽車的行駛穩(wěn)定性,且多目標(biāo)PID加權(quán)控制效果更優(yōu)。本文的研究工作不僅對重型汽車的ESP系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了可借鑒的控制策略,而且對進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)工程上的應(yīng)用提供了理論分析基礎(chǔ)。
[Abstract]:In recent years, the automobile industry in China has developed rapidly and the number of heavy-duty vehicles has increased rapidly, but the road traffic accidents have also become more frequent. Heavy vehicles have the characteristics of large mass, long body, high center of gravity and so on. During the driving process, they will encounter complex working conditions, which will lead to side slip, tail-flick and rollover. The vehicle equipped with ESP control system can effectively reduce the occurrence of this phenomenon, but the research on ESP control in our country is just rising, and the installation rate of the key technology is still low. Therefore, it is of great practical significance to study the ESP control theory of heavy-duty vehicles in order to enhance the market competitiveness of automobile industry and ensure the safety of people's lives and property. In this paper, a seven degree of freedom dynamics model and a Dugoff nonlinear tire model are established in MATLAB/Simulink for a certain type of three axle heavy duty vehicle. The correctness of the model is verified under typical working conditions, and the initial speed and the steering angle of front wheel are analyzed. The influence of road adhesion coefficient and vehicle load on turning stability of heavy duty vehicle. Then, two kinds of ESP control systems, multi-objective PID coordinated control and multi-objective PID weighted control, are designed with yaw velocity and centroid lateral deflection as control variables. The simulation results show that the weighted control is superior to the coordinated control. After that, multi-objective PID weighted control is used to study the effects of initial velocity, front wheel angle, road adhesion coefficient and vehicle load on the control effect, taking the speed, yaw velocity, lateral deflection angle and lateral acceleration as evaluation indexes. In addition, the whole vehicle model of heavy vehicle is established in ADAMS/Car, including front and rear suspension subsystem, tire subsystem, braking subsystem, steering subsystem, power transmission subsystem, cab subsystem, cargo box and frame subsystem, etc. And compared with the mathematical model established in MATLAB. Based on the joint simulation of ADAMS-MATLAB, a multi-objective PID coordinated control system and a multi-objective PID weighted control system are designed. The speed, lateral acceleration, yaw angular velocity and side deflection angle of mass center of mass are obtained under step and single moving line conditions. The results show that the two control methods can reduce the control target value and improve the driving stability of heavy duty vehicle effectively, and the multi-objective PID weighted control effect is better. The research work of this paper not only provides the reference control strategy for the ESP system design of the heavy duty vehicle, but also provides the theoretical analysis foundation for the further realization of the engineering application.
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.6

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本文編號：1891023