針對車輛橫向穩(wěn)定性二值化判定(穩(wěn)定或失穩(wěn))在工程控制應(yīng)用中不夠精準(zhǔn)的現(xiàn)象,開展了車輛橫向穩(wěn)定性的模式識別研究,提出了一種基于K均值聚類分析的車輛橫向穩(wěn)定性判別方法。轎車轉(zhuǎn)向盤斜階躍輸入仿真試驗表明,該工況下K均值聚類分析能夠?qū)④囕v穩(wěn)定性劃分為4種危險等級。為探究該方法的普適性,進(jìn)行了雙半掛汽車列車雙移線工況下的穩(wěn)定性判定,以及多工況下轎車穩(wěn)定性的判定,結(jié)果表明,該方法能夠適用于多種車輛模型與不同工況,且基于多工況的判定結(jié)果更為合理準(zhǔn)確。因此,構(gòu)建了在線學(xué)習(xí)機(jī)制,提出了在線更新聚類質(zhì)心的方法,用以提高K均值聚類對車輛穩(wěn)定性判定的準(zhǔn)確性。采用粒子群與PID聯(lián)合控制四輪轉(zhuǎn)向車輛后輪轉(zhuǎn)角的方法,以提高車輛穩(wěn)定性和安全性。論文主要工作有:1)構(gòu)建了轎車二自由度動力學(xué)模型,以及六自由度雙半掛汽車列車動力學(xué)模型,分析了使用參數(shù)對車輛橫向穩(wěn)定性的影響。2)通過CarSim軟件構(gòu)建車輛動力學(xué)模型,設(shè)置仿真工況和輸出參數(shù),將車輛仿真數(shù)據(jù)通過K均值聚類的方法對車輛行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行離線聚類,得到4個離線聚類質(zhì)心;通過對各聚類質(zhì)心特征的分析,確定各聚類質(zhì)心所代表的危險等級;搭建了CarSim與Simulink聯(lián)合仿真平臺,基于車輛實時行駛數(shù)據(jù)與離線聚類質(zhì)心之間的歐氏距離設(shè)計了車輛橫向穩(wěn)定性判定準(zhǔn)則,對車輛行駛狀態(tài)進(jìn)行實時劃分與判定。仿真結(jié)果表明,該判定方法綜合考慮了多項車輛狀態(tài)響應(yīng)參數(shù),能夠?qū)崟r量化車輛橫向穩(wěn)定性。3)分別進(jìn)行了雙半掛汽車列車雙移線工況和轎車多工況下車輛穩(wěn)定性的判定。結(jié)果表明,K均值聚類分析能夠適用于不同的車輛模型和多種工況,且多工況下判定結(jié)果更為合理準(zhǔn)確。因此,在此基礎(chǔ)上提出了在線學(xué)習(xí)機(jī)制,實現(xiàn)了聚類質(zhì)心的實時更新,提高了識別準(zhǔn)確率。4)將判定車輛穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)與判定結(jié)果相結(jié)合,使用灰色關(guān)聯(lián)分析方法,將影響車輛危險等級的因素進(jìn)行排序,找出了造成車輛失穩(wěn)的主要因素,以此主要因素為控制目標(biāo),使用粒子群與PID聯(lián)合控制的方法控制四輪轉(zhuǎn)向車輛的后輪轉(zhuǎn)角,通過對比分析控制前后的效果,證實了該控制方法能夠有效地提高車輛橫向穩(wěn)定性。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U461.6
【部分圖文】：

輛使用參數(shù)對車輛穩(wěn)定性的影響輛設(shè)計師根據(jù)用戶需求設(shè)計出車輛的外廓尺寸及各結(jié)構(gòu)參數(shù)。的使用過程中幾乎是不變的，變化的僅是車輛使用參數(shù)。本研輛使用參數(shù)對側(cè)向運動的時域響應(yīng)，車輛使用參數(shù)主要包括質(zhì)輪轉(zhuǎn)角等參數(shù)。質(zhì)量對穩(wěn)定性的影響輛在不同的行駛條件下，乘客和貨物重量的變化將引起整車質(zhì)量個車輪的垂直載荷也有所改變，進(jìn)而影響到車輛行駛狀態(tài)的響階躍輸入工況為例，取 4 種不同的質(zhì)量分析不同載荷對車輛穩(wěn)中，整車質(zhì)量 m=1412kg，仿真質(zhì)量分別取 m1=m=1412kg，=1553.2kg，m3=1.2m=1694.4kg，m4=1.3m=1694.4kg。躍輸入工況下，車速為 30m/s，前輪轉(zhuǎn)角為 0.08rad，仿真時間量下車輛狀態(tài)響應(yīng)如圖 2.2 所示。

第 2 章 車輛模型的構(gòu)建與穩(wěn)定性仿真分析輛不同質(zhì)量在階躍工況下的質(zhì)心側(cè)偏角響應(yīng)趨勢一致，先跳躍后經(jīng)歷波動，最后趨于某一定值。m=m1時，質(zhì)心側(cè)偏角響應(yīng)幅d，穩(wěn)態(tài)值為 0.0279rad；m=m4時，質(zhì)心側(cè)偏角響應(yīng)幅值為-0.0為 0.0291rad。即隨著質(zhì)量的增加，質(zhì)心側(cè)偏角幅值逐漸增大，質(zhì)量的增加而逐漸增大，但由質(zhì)量變化引起的質(zhì)心側(cè)偏角的變

正弦前輪轉(zhuǎn)角

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2834851