罐式半掛車側(cè)傾穩(wěn)定性分析與防側(cè)翻控制研究
發(fā)布時(shí)間:2023-11-26 15:40
罐式半掛車具有載重大、運(yùn)輸效率高、經(jīng)濟(jì)成本低的優(yōu)點(diǎn),逐步成為我國液體貨物運(yùn)輸?shù)闹髁。同時(shí),由于其載重大、質(zhì)心高且罐內(nèi)液體易晃動(dòng)的特點(diǎn),在某些外界激勵(lì)下非常容易發(fā)生側(cè)翻,外加其運(yùn)載的液體貨物大多具有易燃易爆、劇毒等危險(xiǎn)屬性,由罐車側(cè)翻引起的液體貨物泄漏、燃燒、爆炸等二次事故所造成的后果更加嚴(yán)重。現(xiàn)有有關(guān)罐式車輛的研究大多針對(duì)小型罐式車輛進(jìn)行分析,從研究液體晃動(dòng),建立液體模型等方面來分析液體晃動(dòng)對(duì)于車輛側(cè)傾穩(wěn)定性的影響,并提出通過優(yōu)化罐體結(jié)構(gòu)來抑制液體晃動(dòng)的幅度,降低車輛發(fā)生側(cè)翻危險(xiǎn)的概率。但針對(duì)大型罐式半掛車的側(cè)傾失穩(wěn)機(jī)理以及車輛主動(dòng)防控技術(shù)方面研究還不夠深入,大多研究以研究液體晃動(dòng)為主,對(duì)車液耦合動(dòng)力學(xué)方面研究較少。因此,有必要對(duì)罐式半掛車側(cè)翻失穩(wěn)機(jī)理及防側(cè)翻控制進(jìn)行系統(tǒng)和深入的研究,降低車輛發(fā)生側(cè)翻事故的概率。為此,本文依托國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題“危險(xiǎn)品運(yùn)輸罐車側(cè)翻事故主動(dòng)防控技術(shù)及系統(tǒng)”(編號(hào):2017YFC0804804),針對(duì)危險(xiǎn)品運(yùn)輸罐車車身結(jié)構(gòu)的特殊性和復(fù)雜性(質(zhì)心較高、液體擾動(dòng)易引起質(zhì)心偏移等),深入研究大型罐式車輛的失穩(wěn)機(jī)理及主動(dòng)防控策略,結(jié)合車輛動(dòng)力學(xué)建模及Truck...
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外主要研究現(xiàn)狀
1.2.1 液體晃動(dòng)動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
1.2.2 商用車輛防側(cè)翻控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.3 重型商用車穩(wěn)定性相關(guān)試驗(yàn)法規(guī)
1.3 研究現(xiàn)狀分析
1.4 論文主要研究內(nèi)容
第2章 罐式半掛車液體模型構(gòu)建及分析
2.1 液體等效機(jī)械擺模型建模
2.1.1 罐內(nèi)液體質(zhì)心的數(shù)學(xué)描述
2.1.2 擺模型運(yùn)動(dòng)方程推導(dǎo)
2.1.3 模型力和力矩確定
2.2 聯(lián)合仿真模型分析
2.2.1 車輛液固耦合仿真模型
2.2.2 雙移線工況分析
2.2.3 階躍工況分析
2.2.4 閾值分析
2.3 液體縱向彈簧-質(zhì)量模型建模及驗(yàn)證
2.4 本章小結(jié)
第3章 車輛動(dòng)力學(xué)建模及參數(shù)辨識(shí)研究
3.1 半掛車輛模型假設(shè)
3.2 車輛動(dòng)力學(xué)模型建立
3.3 半掛車輛關(guān)鍵參數(shù)辨識(shí)
3.4 辨識(shí)結(jié)果分析
3.4.1 雙移線工況驗(yàn)證
3.4.2 角階躍工況驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
第4章 罐式半掛車輛防側(cè)翻控制策略研究
4.1 罐式半掛車整車控制架構(gòu)
4.2 車輛參考模型建立
4.3 側(cè)翻預(yù)警系統(tǒng)的建立
4.4 差動(dòng)制動(dòng)防側(cè)翻控制策略
4.4.1 基于LQR方法的防側(cè)翻控制器設(shè)計(jì)
4.4.2 目標(biāo)車輪的決策與分配
4.4.3 橫擺力矩實(shí)現(xiàn)與滑移控制
4.4.4 權(quán)重系數(shù)優(yōu)化
4.5 控制結(jié)果仿真分析
4.5.1 雙移線工況仿真驗(yàn)證
4.5.2 魚鉤工況仿真驗(yàn)證
4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄1
附錄2
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間取得的科研成果
致謝
本文編號(hào):3868067
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外主要研究現(xiàn)狀
1.2.1 液體晃動(dòng)動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
1.2.2 商用車輛防側(cè)翻控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.3 重型商用車穩(wěn)定性相關(guān)試驗(yàn)法規(guī)
1.3 研究現(xiàn)狀分析
1.4 論文主要研究內(nèi)容
第2章 罐式半掛車液體模型構(gòu)建及分析
2.1 液體等效機(jī)械擺模型建模
2.1.1 罐內(nèi)液體質(zhì)心的數(shù)學(xué)描述
2.1.2 擺模型運(yùn)動(dòng)方程推導(dǎo)
2.1.3 模型力和力矩確定
2.2 聯(lián)合仿真模型分析
2.2.1 車輛液固耦合仿真模型
2.2.2 雙移線工況分析
2.2.3 階躍工況分析
2.2.4 閾值分析
2.3 液體縱向彈簧-質(zhì)量模型建模及驗(yàn)證
2.4 本章小結(jié)
第3章 車輛動(dòng)力學(xué)建模及參數(shù)辨識(shí)研究
3.1 半掛車輛模型假設(shè)
3.2 車輛動(dòng)力學(xué)模型建立
3.3 半掛車輛關(guān)鍵參數(shù)辨識(shí)
3.4 辨識(shí)結(jié)果分析
3.4.1 雙移線工況驗(yàn)證
3.4.2 角階躍工況驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
第4章 罐式半掛車輛防側(cè)翻控制策略研究
4.1 罐式半掛車整車控制架構(gòu)
4.2 車輛參考模型建立
4.3 側(cè)翻預(yù)警系統(tǒng)的建立
4.4 差動(dòng)制動(dòng)防側(cè)翻控制策略
4.4.1 基于LQR方法的防側(cè)翻控制器設(shè)計(jì)
4.4.2 目標(biāo)車輪的決策與分配
4.4.3 橫擺力矩實(shí)現(xiàn)與滑移控制
4.4.4 權(quán)重系數(shù)優(yōu)化
4.5 控制結(jié)果仿真分析
4.5.1 雙移線工況仿真驗(yàn)證
4.5.2 魚鉤工況仿真驗(yàn)證
4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄1
附錄2
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間取得的科研成果
致謝
本文編號(hào):3868067
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