【摘要】：近年來,車輛碰撞預警、輔助制動以及自動緊急制動等主動安全技術(shù)逐漸在乘用車上得到推廣和應用,有效減少了交通事故數(shù)量,提高了車輛安全性,然而,國內(nèi)針對商用半掛汽車列車主動安全技術(shù)的研究仍處于起步階段。隨著我國經(jīng)濟不斷發(fā)展,國內(nèi)公路貨運量呈快速上升趨勢,商用半掛汽車列車作為公路貨運的主要手段,其保有量逐年提升。商用半掛汽車列車載貨量大,當其發(fā)生交通事故時易帶來極大的生命財產(chǎn)損失,故預測性緊急制動系統(tǒng)作為提升車輛安全性的有效手段,必將會在商用半掛汽車列車上得到廣泛應用。本文依托國家自然科學基金(編號:51475206)、吉林省科技發(fā)展計劃(編號:20140204010GX)等項目,對商用半掛汽車列車預測性緊急制動系統(tǒng)(Predictive Emergency Braking System.PEB)展開研究:通過自主設(shè)計商用半掛汽車列車PEB系統(tǒng)頂層控制策略、底層制動力精細調(diào)節(jié)控制策略以及底層主動制動執(zhí)行機構(gòu),實現(xiàn)商用半掛汽車列車緊急工況下的主動制動;通過搭建MATLAB/Simulink、TruckSim聯(lián)合仿真平臺及PEB系統(tǒng)硬件在環(huán)試驗臺,對PEB系統(tǒng)進行仿真驗證與硬件在環(huán)測試分析,確保車輛能夠有效規(guī)避縱向碰撞事故的發(fā)生。本文主要研究內(nèi)容包括:(1)主動氣壓制動系統(tǒng)設(shè)計與測試分析。根據(jù)傳統(tǒng)制動系統(tǒng)組成及原理,設(shè)計與其兼容的主動氣壓制動系統(tǒng);搭建主動氣壓制動系統(tǒng)測試試驗臺,對主動氣壓制動系統(tǒng)特性進行測試與分析。(2)主動氣壓制動力控制。以主動氣壓制動系統(tǒng)流量特性為基礎(chǔ),搭建主動氣壓制動系統(tǒng)模型,采用粒子群算法辨識模型參數(shù),在此基礎(chǔ)上,對主動氣壓制動系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)啟閉特性進行擬合;通過臺架測試驗證模型的有效性;設(shè)計基于主動制動系統(tǒng)模型的壓力觀測器與制動力控制器,實現(xiàn)主動制動力精確控制。(3)PEB系統(tǒng)設(shè)計。利用ESR毫米波雷達獲取前方目標車輛信息,基于傳感器信息對本車載荷與質(zhì)心位置進行估算;根據(jù)行車工況緊急程度,建立PEB系統(tǒng)分級預警機制,并參考前車行車工況設(shè)計安全距離模型;結(jié)合本車狀態(tài)信息與安全預警策略所得期望制動減速度,采用前饋與減速度反饋相結(jié)合的制動力分配算法實現(xiàn)制動力合理分配,并采用滑模控制算法實現(xiàn)車輪防抱死控制,確保車輛制動穩(wěn)定性。(4)PEB系統(tǒng)測試與分析�；贛ATLAB/Simulink、TruckSim搭建PEB系統(tǒng)仿真平臺,設(shè)置典型工況,對PEB系統(tǒng)頂層分級預警機制、安全距離模型、制動力分配策略以及底層制動力控制策略的有效性展開仿真測試與分析;利用dSPACE實時系統(tǒng)與主動氣壓制動執(zhí)行器硬件,搭建PEB系統(tǒng)硬件在環(huán)試驗臺,對所設(shè)計的主動制動執(zhí)行器功能進行測試與驗證,同時對PEB系統(tǒng)控制策略有效性進行進一步驗證分析。結(jié)果表明:所設(shè)計的PEB分級預警策略及安全距離模型能夠有效防止車輛發(fā)生縱向碰撞;PEB制動力分配策略能夠在各種制動強度下合理分配車輛各制動氣室壓力,保證車輛制動平順性與穩(wěn)定性;PEB底層制動力控制策略能夠有效控制主動氣壓制動系統(tǒng)建立起期望制動壓力,避免追尾事故發(fā)生,提高車輛安全性。
【圖文】：

圖 1.1 我國公路運營載貨汽車噸位數(shù)度不斷增大，道路交通安全也成為一個愈加掛汽車列車均配備傳統(tǒng)氣壓制動系統(tǒng)，該系控制管路及氣體固有的可壓縮性使得氣壓制變動量及車輛制動過程中的軸荷轉(zhuǎn)移量，使想制動效果，易使車輛在制動過程中發(fā)生甩制動距離，導致車輛在緊急工況下發(fā)生碰撞

圖 1.1 我國公路運營載貨汽車噸位數(shù)密度不斷增大，道路交通安全也成為一個愈加棘半掛汽車列車均配備傳統(tǒng)氣壓制動系統(tǒng)，該系統(tǒng)動控制管路及氣體固有的可壓縮性使得氣壓制動荷變動量及車輛制動過程中的軸荷轉(zhuǎn)移量，，使得理想制動效果，易使車輛在制動過程中發(fā)生甩尾輛制動距離，導致車輛在緊急工況下發(fā)生碰撞事圖 1.2 商用半掛汽車列車追尾事故
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U463.5

【參考文獻】

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本文編號：2687256