分享到:

车辆动力学及其非线性控制理论技术的研究

随着汽车行驶速度的显著提高和道路行车密度的急剧增大,交通事故的发生率逐年呈上升趋势,所以全方位、可靠地提高汽车的主动安全性能就成为摆在汽车设计、开发及科研人员面前一项紧迫而艰巨的任务。而基于汽车轮胎与路面之间的附着性能随车轮滑动率改变而变化的机理所开发的、旨在改善车辆在不同工况下操纵性稳定性的一些高技术系统包括防抱制动(ABS)、防滑驱动(ASR)及车辆动力学稳定性控制(VDSC)系统,更是受到汽车制造商的青睐和厚爱,都在积极地加紧试制,以期更快更早地占领市场。ABS侧重于在制动过程中防止车轮抱死,缩短制动距离。ASR着眼于在驱动过程中通过牵引力控制来防止驱动车轮发生滑转,获得良好的加速性能和行驶方向稳定性。而VDSC系统主要在车辆大侧向加速度、大侧偏角的极限工况下工作,通常利用左、右两侧车轮附着力之差产生的横摆力矩来达到稳定性控制目的。本文在充分地分析了ABS、ASR及VDSC这三个主动安全技术的研究现状和发展趋势的基础上,主  (本文共193页) 本文目录 | 阅读全文>>

清华大学
清华大学

车辆走停巡航系统的非线性控制研究

针对城市拥挤交通工况的车辆走-停巡航控制系统是先进汽车主动安全技术领域一个新的研究方向,正日益受到重视。本文以车辆动力学及非线性控制理论为基础,以实现车辆走-停巡航系统的合理控制为目标,对车辆走-停巡航纵向动力学系统建模、单输入单输出(SISO)非线性系统的控制方法及其在车辆走-停巡航控制系统中的应用、实车实验平台的开发等方面进行研究。本文首先研究低速行驶工况下的车辆巡航纵向动力学系统仿真模型。建立了一种能够较好反映系统特性的车辆纵向动力学系统仿真模型及适用于城市拥挤交通工况并能体现驾驶员驾驶特点的车间纵向动力学系统模型。以车辆和车间纵向动力学系统模型为基础,本文对驱动工况车辆走-停巡航系统非线性控制方法进行了研究。建立了车辆非线性纵向动力学系统控制模型及走-停巡航系统集成模型,并在此基础上研究了基于输入输出线性化方法的加速度跟踪控制,以及输出干扰解耦的驱动工况车辆走-停巡航控制。以制动工况下的车辆走-停巡航系统为对象,本文研究...  (本文共180页) 本文目录 | 阅读全文>>

铁道部科学研究院
铁道部科学研究院

中高速条件下车红桥动力分析模型与轨道不平顺影响

本文以中高速线路轨道不平顺对车辆走行性能的影响作为研究主题,建立了以车线、车线桥耦合系统动力模型,从模型分析角度系统地讨论了有碴线路主要形式的轨道不平顺对中高速车辆走行性能的影响规律、中高速线路轨道短波不平顺对轮轨系统动力响应的影响以及桥上线路特殊形式的轨低高低不平顺对中高速车辆动力特性的影响。轨道不平顺实质上是一个与线路里程有关的复杂随机过程,它包含沿轨道全长的弱平稳随机过程和反映轨道局部特征的非平稳过程,本文从轨道不平顺局部特征和轨道不平顺统计特征两个方面对轨道不平顺的特征进行了描述,即用不平顺幅值、峰峰值、平均变化率和波长、半波长、1/4波长、谐波特性来描述轨道不平顺的局部特征,采用不平顺幅值的统计特性参数和不平顺功率谱密度函数来描述轨道不平顺统计特征,并基于时域分析的需要,将轨道局部不平顺表述为可用数学方式描述的函数,对随机轨道不平顺则采用随机过程的数值模拟方法(二次滤波法)由轨道不平顺功率谱构造时域内的轨道不平顺函数。...  (本文共148页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

铁道车辆空气弹簧动力学特性及其主动控制研究

提高列车运行速度是铁路运输发展中始终追求的目标。随着列车速度的不断提高,对车辆运行品质提出了更高的要求。转向架动力学性能是确保车辆具有良好运行品质的关键,其主要取决于其悬挂装置的特性及参数匹配。空气弹簧具有自振频率低、刚度可调、阻尼可控、降噪吸振能力好、使用寿命长等优点,逐渐代替钢圆簧作为二系悬挂系统的关键部件,近年来在轨道车辆上得到了广泛应用。而空气弹簧阻尼可控的特性为对其进行半主动控制,进一步提高车辆的运行平稳性提供了可能。半主动控制是近年来运用到机车车辆研究领域的一门新技术,其为进一步提高机车车辆动力学性能开辟了新的途径,为机车车辆动力学性能各个方面日益突出的矛盾提供了解决的可能。合理的半主动悬挂系统设计可以在不影响机车车辆稳定性和曲线通过性能的前提下改善机车车辆运行平稳性,以满足车辆高速运行的要求。本文基于有限元和现代控制理论对空气弹簧悬挂系统垂向力学特性、半主动控制控制器的设计和悬挂系统的计算机仿真等进行分析研究,主要...  (本文共166页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

基于总成结构的车辆动力学实时仿真方法的研究

针对目前ADAMS、DADS等通用多体动力学仿真软件无法对车辆动力学实时仿真的问题,本文探索了一种基于总成结构的车辆动力学实时仿真模型建立方法,试图为吉林大学汽车动态模拟国家重点实验开发型汽车性能模拟器建立一个逼真度高,可在高性能计算机上实现实时仿真的车辆动力学模型。针对实时仿真定步长积分的特点,提出复合约束隔离解耦建模方法,并研究了复合约束隔离建模方法的求解过程及实现方法。为了实现对悬架运动学模型的快速仿真,本文基于递推动力学方法,建立了悬架运动学分析模型。以复合约束隔离解耦建模方法和递推动力学方法作为理论基础,建立了国产SANTANA轿车基于总成结构的整车动力学模型。应用车辆模型仿真了稳态、瞬态等多种典型工况,仿真结果与道路试验结果进行对比,一致性较好,验证了建模方法的正确性。基于PC机的仿真工况设定时间与CPU完成计算需要时间的比值为1:5.7,与ADAMS、DADS等通用多体动力学仿真软件相比,仿真速度有较大幅度的提高,...  (本文共122页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

基于轮胎力最优分配的车辆动力学集成控制研究

针对车辆上电控系统在数目和复杂性方面迅速增加的趋势,为了降低在传感器、执行器以及相关硬件方面的成本,并通过对多个电控系统进行协调和优化来进一步提升车辆的综合性能,对包括转向、制动、驱动以及悬架等主动系统的集成控制已经成为亟需解决的问题,而车辆动力学集成控制也已成为近年来车辆动力学研究的重点和难点。本文从车辆动力学理论角度出发,根据车辆动力学集成控制问题的本质,采用自上而下的策略设计了针对转向、制动、驱动以及悬架主动系统的集成控制器,然后基于车辆动力学专业软件MSC CarSim进行开环及闭环危险工况试验,对所设计的车辆动力学集成控制器进行验证和分析。本文首先建立了考虑悬架效果的14自由度整车动力学数学模型,包括车身的6个运动自由度以及车轮垂向振动与滚动运动自由度,由此推导的车辆系统动力学方程是本文集成控制设计的基础。在最重要的轮胎建模部分,综合考虑到预测精度和复杂程度的要求,建立可反映轮胎饱和非线性特性的Burckhardt稳态...  (本文共173页) 本文目录 | 阅读全文>>

《现代职业教育》2017年09期
现代职业教育

车辆动力学稳定性控制理论的浅析

车辆如果不能够达到一定的稳定性,就很容易出现交通事故。车辆的运行中也受到很多因素的影响,例如风向的影响,当车辆受到侧向风影响时,车辆往往会出现侧滑、侧翻等危险事故。除了风向,还有许多因素都会影响大车辆运行时的稳定性,由此可见车辆动力学中稳定性的重要性。一、车辆动力学稳定性控制理论内容车辆在运行的过程中,会遇到转向,这时车辆运行的轨迹是一个曲线;当车辆遇到侧向风时,侧向风的风力达到或超过一定程度时,车辆也会出现曲线运动。曲线运动就表示了车辆即将或者已经失去了动力学的稳定性,此时会提高车辆发生事故的比率。因此,要采取一定的措施增加车厢的动力学稳定性。针对这种情况,达到控制车辆动力学稳定性的目的,主要的方向是减少侧向力对车辆的影响,或者增大侧向力的潜能。(一)减少侧向力的影响要想减少侧向力的影响,主要采取的措施是控制方向盘的转向弧度,或者通过制动来控制侧向力的大小。当车辆在受到一定程度侧向力影响时,主要是指轮胎和路面的附着程度几乎达到...  (本文共1页) 阅读全文>>