本文關(guān)鍵詞：重型半掛車主動(dòng)轉(zhuǎn)向安全控制的仿真研究

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【摘要】：目前重型半掛車以其運(yùn)量大、效率高和成本低的優(yōu)點(diǎn),逐漸成為道路運(yùn)輸最重要的載運(yùn)工具之一。而重型半掛車導(dǎo)致的交通事故占特大交通事故的比例也越來越高。本文主要研究了半掛車主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng),以改善半掛車的路徑跟隨性能和側(cè)傾穩(wěn)定性能為目標(biāo),提高重型半掛車道路安全性。首先分析當(dāng)前主要的幾種半掛車轉(zhuǎn)向系統(tǒng),接著研究半掛車主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理,分析其系統(tǒng)特點(diǎn)。隨后以重汽ZZ4257V33247NIB/V2PC型號(hào)牽引車和TAZ94000TJ Z型號(hào)半掛車為例,利用Trucksim建立重型半掛車非線性整車模型,作為本文研究對(duì)象。其次,考慮到重型半掛車工況復(fù)雜,為實(shí)現(xiàn)各種工況下最優(yōu)控制,提出路徑跟隨控制策略和側(cè)傾穩(wěn)定性控制策略。路徑跟隨控制策略以半掛車尾部跟隨第五輪為原則,根據(jù)低速、高速時(shí)第五輪側(cè)偏角計(jì)算方式的不同,分為低速路徑跟隨控制策略和高速路徑跟隨控制策略,結(jié)合形成前饋加反饋的路徑跟隨控制策略。側(cè)傾穩(wěn)定性控制策略用于高速工況,以半掛車側(cè)向加速度為控制對(duì)象,利用LQR技術(shù)設(shè)計(jì),目標(biāo)是改善車輛高速工況的側(cè)傾穩(wěn)定性。最后,基于Trucksim-Simulink聯(lián)合仿真,進(jìn)行重型半掛車主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)路徑跟隨性、側(cè)傾穩(wěn)定性的研究。針對(duì)重型半掛車低速轉(zhuǎn)彎工況,速度低且轉(zhuǎn)角大,控制困難等特點(diǎn),通過路徑控制策略實(shí)現(xiàn)了重型半掛車良好的路徑跟隨、減小了輪胎磨損。半掛車主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使其在低速至高速,空載與負(fù)載,穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)工況下,都實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)的路徑跟隨性能。且其瞬態(tài)側(cè)傾穩(wěn)定性也優(yōu)于其它半掛車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)�；赟AE J2179工況的對(duì)比仿真表明,路徑跟隨控制在路徑偏移、質(zhì)心側(cè)偏角及橫擺性能上更優(yōu);而側(cè)傾穩(wěn)定性控制則在側(cè)傾角、側(cè)向加速度及后端放大率等指標(biāo)上更優(yōu)。提出使用路徑跟隨控制策略進(jìn)行平穩(wěn)工況下的路徑跟隨控制,使用側(cè)傾穩(wěn)定性控制策略進(jìn)行危險(xiǎn)工況下的側(cè)翻控制,達(dá)到充分利用兩者優(yōu)勢的目的。高速、高附和負(fù)載時(shí),半掛車主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠在雙移線工況下控制車輛不側(cè)翻,提升了道路安全性。
【關(guān)鍵詞】：半掛車主動(dòng)轉(zhuǎn)向 路徑跟隨 側(cè)傾穩(wěn)定性 聯(lián)合仿真
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.53
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 半掛車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡介12-15
• 1.3 半掛車主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制研究綜述15-17
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 主要研究內(nèi)容17-19
• 第2章 半掛車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分析19-30
• 2.1 半掛車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)定義及分類19
• 2.2 被動(dòng)式隨動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)19-24
• 2.2.1 自轉(zhuǎn)向系統(tǒng)19-20
• 2.2.2 指令轉(zhuǎn)向系統(tǒng)20-21
• 2.2.3 轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)21-22
• 2.2.4 被動(dòng)式隨動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)比22-24
• 2.3 主動(dòng)式隨動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)24-26
• 2.4 半掛車主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)26-29
• 2.4.1 半掛車主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)26-27
• 2.4.2 半掛車主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理27-28
• 2.4.3 半掛車主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特點(diǎn)28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第3章 基于TRUCKSIM的重型半掛車動(dòng)力學(xué)建模30-41
• 3.1 TRUCKSIM軟件的特點(diǎn)30-31
• 3.2 車體特性參數(shù)31-32
• 3.3 轉(zhuǎn)向系特性參數(shù)32-33
• 3.4 車橋與懸架特性參數(shù)33-34
• 3.5 輪胎特性參數(shù)34-36
• 3.6 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)特性參數(shù)36-37
• 3.7 第五輪參數(shù)37-38
• 3.8 空氣動(dòng)力學(xué)特性參數(shù)38
• 3.9 求解器工作原理38-40
• 3.10 本章小結(jié)40-41
• 第4章 半掛車主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制策略41-62
• 4.1 普通半掛車運(yùn)動(dòng)特性41-45
• 4.1.1 低速工況41-42
• 4.1.2 高速工況42-45
• 4.2 路徑跟隨控制策略45-54
• 4.2.1 廣義路徑跟隨控制策略45-46
• 4.2.2 低速路徑跟隨控制策略46-50
• 4.2.3 高速路徑跟隨控制策略50-52
• 4.2.4 低速、高速路徑跟隨聯(lián)合控制器52-54
• 4.3 側(cè)傾穩(wěn)定性控制策略54-61
• 4.3.1 LQ R控制簡介54-55
• 4.3.2 5-DOF線性橫擺側(cè)傾車輛模型55-58
• 4.3.3 LQ R側(cè)傾穩(wěn)定性控制策略58-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第5章 重型半掛車主動(dòng)轉(zhuǎn)向仿真分析62-82
• 5.1 低速時(shí)重型半掛車主動(dòng)轉(zhuǎn)向仿真分析62-67
• 5.1.1 低速轉(zhuǎn)彎工況仿真分析62-66
• 5.1.2 車速對(duì)不同半掛車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)路徑跟隨性能的影響66-67
• 5.2 中高速時(shí)重型半掛車主動(dòng)轉(zhuǎn)向仿真分析67-80
• 5.2.1 半掛車不同轉(zhuǎn)向系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)路徑偏移對(duì)比分析67-68
• 5.2.2 半掛車不同轉(zhuǎn)向系統(tǒng)瞬態(tài)路徑偏移對(duì)比分析68-71
• 5.2.3 半掛車不同轉(zhuǎn)向系統(tǒng)高速側(cè)傾穩(wěn)定性對(duì)比分析71-74
• 5.2.4 路徑跟隨控制策略與側(cè)傾穩(wěn)定性控制策略對(duì)比74-77
• 5.2.5 高速、高附和負(fù)載雙移線工況側(cè)翻控制研究77-80
• 5.3 本章小結(jié)80-82
• 第6章 全文總結(jié)與展望82-84
• 6.1 全文總結(jié)82-83
• 6.2 展望83-84
• 參考文獻(xiàn)84-88
• 致謝88-89
• 碩士研究生期間發(fā)表的論文89

【相似文獻(xiàn)】

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