隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民生活水平的提高,以及相關(guān)法規(guī)的完善,拖掛式房車在中國體現(xiàn)出巨大的市場(chǎng)潛力。制動(dòng)性能作為影響車輛行駛安全的關(guān)鍵因素之一,一直是人們關(guān)注的重點(diǎn)。由于拖掛式房車對(duì)牽引車-房車之間的便捷連接/分離需求,配備的可靈活拆卸連接球頭機(jī)構(gòu),在保障可靈活拆裝的同時(shí),相較于常規(guī)半掛車更容易發(fā)生制動(dòng)失穩(wěn),極限工況下甚至?xí)l(fā)生折疊、甩尾等危險(xiǎn)事故。因此,開展對(duì)拖掛式房車制動(dòng)穩(wěn)定性的研究對(duì)保障安全性具有重大意義。本文通過拖掛式房車運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)理論分析,借助卡爾曼濾波、滑模控制等方法,從制動(dòng)模型建立、狀態(tài)估計(jì)、同步制動(dòng)控制、差動(dòng)制動(dòng)控制、試驗(yàn)平臺(tái)搭建以及控制器開發(fā)等關(guān)鍵問題進(jìn)行了探討。論文主要研究如下:(1)建立輪胎模型、懸架模型、含機(jī)電耦合特性的電磁制動(dòng)器模型以及含柔性連接特性的掛鉤模型,在此基礎(chǔ)上,對(duì)拖掛式房車的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析,建立19自由度拖掛式房車轉(zhuǎn)向制動(dòng)數(shù)學(xué)模型,使用車輛動(dòng)力學(xué)仿真軟件TruckSim驗(yàn)證仿真模型的準(zhǔn)確性。(2)為改善拖掛式房車直線制動(dòng)穩(wěn)定性,在拖掛式房車同步制動(dòng)模型基礎(chǔ)上,基于卡爾曼濾波算法,設(shè)計(jì)拖掛式房車縱向掛鉤力估計(jì)器。引入終端滑模變結(jié)構(gòu)控制算法,...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀
        1.2.1 拖掛列車制動(dòng)穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
        1.2.2 拖掛列車制動(dòng)穩(wěn)定性控制策略研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 拖掛式房車轉(zhuǎn)向制動(dòng)力學(xué)模型的建立
    2.1 輪胎模型的建立
        2.1.1 輪胎坐標(biāo)系
        2.1.2 輪胎滑移率和制動(dòng)力學(xué)模型
        2.1.3 輪胎側(cè)偏模型
    2.2 制動(dòng)系模型的建立
        2.2.1 電磁制動(dòng)器工作原理
        2.2.2 電磁制動(dòng)器模型
    2.3 懸架模型的建立
    2.4 掛鉤模型的建立
    2.5 拖掛式房車轉(zhuǎn)向制動(dòng)模型的建立
        2.5.1 參考坐標(biāo)系
        2.5.2 模型簡(jiǎn)化假設(shè)
        2.5.3 拖掛式房車轉(zhuǎn)向制動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型
    2.6 拖掛式房車轉(zhuǎn)向制動(dòng)時(shí)載荷轉(zhuǎn)移
    2.7 拖掛式房車轉(zhuǎn)向制動(dòng)模型的仿真驗(yàn)證
        2.7.1 拖掛式房車TruckSim模型的建立
        2.7.2 拖掛式房車轉(zhuǎn)向制動(dòng)模型的驗(yàn)證
    2.8 本章小結(jié)
第三章 拖掛式房車直線同步制動(dòng)穩(wěn)定性研究
    3.1 拖掛式房車直線制動(dòng)失穩(wěn)分析
        3.1.1 典型的直線制動(dòng)失穩(wěn)現(xiàn)象
        3.1.2 制動(dòng)失穩(wěn)分析
        3.1.3 拖掛式房車制動(dòng)強(qiáng)度與穩(wěn)定性
    3.2 基于卡爾曼濾波的縱向掛鉤力估計(jì)
        3.2.1 拖掛式房車縱向掛鉤力估計(jì)模型
        3.2.2 縱向掛鉤力估計(jì)模型仿真驗(yàn)證
    3.3 基于終端滑模變結(jié)構(gòu)的房車直線同步制動(dòng)控制
        3.3.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制基本原理
        3.3.2 基于終端滑模變結(jié)構(gòu)的縱向掛鉤力控制器設(shè)計(jì)
        3.3.3 房車直線制動(dòng)穩(wěn)定性仿真驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
第四章 拖掛式房車轉(zhuǎn)向制動(dòng)穩(wěn)定性主動(dòng)控制研究
    4.1 轉(zhuǎn)向制動(dòng)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路
        4.1.1 車輛穩(wěn)定性主動(dòng)控制技術(shù)的選擇
        4.1.2 控制變量的選取
        4.1.3 控制變量期望值的確定
    4.2 多目標(biāo)PID控制算法的設(shè)計(jì)
        4.2.1 多目標(biāo)PID協(xié)調(diào)控制器
        4.2.2 多目標(biāo)PID加權(quán)控制器
    4.3 制動(dòng)力矩的分配
        4.3.1 多目標(biāo)PID協(xié)調(diào)控制制動(dòng)力矩分配
        4.3.2 多目標(biāo)PID加權(quán)控制制動(dòng)力矩分配
    4.4 多目標(biāo)PID協(xié)調(diào)控制和多目標(biāo)PID加權(quán)控制的仿真分析
        4.4.1 脈沖轉(zhuǎn)向仿真驗(yàn)證
        4.4.2 階躍轉(zhuǎn)向仿真驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第五章 拖掛式房車實(shí)車試驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備和試驗(yàn)環(huán)境
        5.1.1 試驗(yàn)對(duì)象
        5.1.2 試驗(yàn)場(chǎng)地
        5.1.3 試驗(yàn)儀器及測(cè)量參數(shù)
    5.2 整車控制系統(tǒng)搭建
    5.3 試驗(yàn)項(xiàng)目
        5.3.1 拖掛式房車制動(dòng)模型驗(yàn)證
        5.3.2 縱向掛鉤力狀態(tài)估計(jì)驗(yàn)證
        5.3.3 同步制動(dòng)控制策略驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 研究?jī)?nèi)容與結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間主要成果
附錄



本文編號(hào)：3859752