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半挂汽车列车横摆动力学仿真及控制策略研究

汽车列车是经济、方便、快捷的运输工具。汽车列车高速行驶时的横向振子运动是汽车列车行驶稳定性及主动安全性的重要内容。为了深入研究汽车列车横向摆振产生机理,本文应用车辆动力学原理,对列车系统进行了动力学和运动学分析,建立了汽车列车横向稳定性数学模型,进而探索了汽车列车使用参数和结构参数对其行驶稳定性的影响,并进行了参数优化分析。结合横向摆振实际问题的特点和要求,本文提出了采用半主动控制来改善横向稳定性的控制策略。该控制方式具有易于实现、便于操作的特点。通过计算机仿真,证明了该方法能够快速、有效地衰减横摆振幅,并使之快速趋于稳态。运输重载化、列车化在提高经济效益的同时,也对机动性提出了更高要求。本文在分析国内外对汽车列车轨迹跟踪问题研究成果的同时,对汽车列车倒车轨迹跟踪控制策略进行了研究,建立了汽车列车运动的非线性模型,并通过坐标变换使之线性化;构建了汽车列车轨迹跟踪控制器,并对汽车列车轨迹跟踪控制策略进行仿真验证。本文采用模型试验与  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
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半挂汽车列车高速行驶侧向稳定性仿真分析与控制研究

半挂汽车列车由于其质心位置高,结构复杂,在高速行驶时躲避障碍物、超车或者高速转弯等工况下,与单体货运车辆相比更容易丧失侧向稳定性,产生折叠、甩尾、横摆等现象,而且容易占据其他车辆车道,造成更严重的交通事故。所以,半挂汽车列车侧向稳定性控制策略和方法极具研究价值。本文通过虚拟仿真技术研究了半挂汽车列车的侧向稳定性控制问题。首先,本文建立了线性三自由度半挂汽车列车数学模型,在Simulink中建立仿真模型,并与Trucksim软件对比仿真。仿真结果表明在某些工况下所建立的三自由度模型能很好的模拟半挂汽车列车的基本运动特性。其次,本文利用牵引车实际横摆角速度跟踪理想横摆角速度,以横摆角速度偏差为控制变量,利用PID控制和模糊PID控制理论计算使车辆恢复稳定运行的附加横摆力矩,根据建立的制动器模型将力矩换算为所需的制动力,并建立了差制动模型。利用Trucksim软件和Simulink进行了联合仿真分析,结果表明该控制策略能很好的控制半挂...  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
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复杂工况下半挂汽车列车侧向稳定性分析与控制研究

半挂汽车列车在复杂工况下,如高速行驶中紧急避障、紧急制动以及高速通过弯道等,与单车相比其侧向稳定性大幅降低,并产生了一些特有的如折叠、甩尾甚至侧翻等现象,因此也增加了其发生交通事故的可能性,是半挂汽车列车在使用中的极大障碍。半挂汽车列车一旦发生交通事故,其造成的伤亡人数明显高于其它类型的车辆。因此,深入分析半挂汽车列车侧向失稳的发生机理,研究侧向稳定性控制策略和方法对保障设备和人身安全具有重要的理论与实践意义。半挂汽车列车侧向稳定性受到许多因素的影响,如转向轮转角、路面附着条件、车速、货物类型、质心高度以及侧风等。这些因素又互相影响,在某些工况下可能会占支配地位。本文对其中三个重要的因素进行了大量分析研究,获得了半挂汽车列车侧翻的临界条件。本文在传统的线性模型基础上,在3轴半挂汽车列车轮胎侧偏角中增加了轴侧倾转向、轮胎侧向力变形转向以及轮胎回正力矩变形转向等影响因素。采用该方法建立的改进后的三自由度、五自由度半挂汽车列车线性模型...  (本文共143页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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双半挂汽车列车横向动力学仿真及模拟试验的研究

双半挂汽车列车载货量大,低成本实现高效率货物运输,得以在全球范围广泛应用。随着我国社会经济的不断发展,物流运输业的大规模甩挂运输需要使用更多类型的货运车辆。国内目前多为半挂汽车列车,新版国标GB1589-2016新增了中置轴挂车,用来运输轿车车辆等。双半挂汽车列车具有车身长、载重量大的特点,其失稳形式主要为折叠、甩尾和侧翻,因此开展汽车列车的安全性研究是十分必要的。目前,国内研究对象主要为半挂汽车列车和全挂汽车列车的结构参数和控制系统对其操纵稳定性的影响,而国外研究对象还包括了其他类型的多挂汽车列车操纵稳定性及其影响因素。在这些研究的基础上,基于三角函数和几何学原理,建立了一种双半挂汽车列车运动学模型,并进行了仿真试验,对双半挂汽车列车模型进行了验证。双半挂汽车列车运动学模型主要探讨了各汽车列车组成单元轮胎运动的轨迹,为双半挂汽车列车车辆单元最小转弯半径和改善轨迹跟随性提供了理论依据。基于车辆动力学中的经典二自由度线性车辆模型,...  (本文共163页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

中置轴车辆运输车行驶稳定性及控制策略研究

近年来,我国车辆运输车非法改装、超限运输等现象屡禁不止、愈演愈烈,不仅严重破坏了道路运输行业的健康稳定发展,而且扰乱了整车物流业的市场秩序,更给道路交通安全以及人民群众生命财产安全造成极大的危害和隐患。为彻底改变这一现象,2016年8月18日,交通运输部、工信部、公安部、国家发改委、国家质检总局五部门办公厅联合发布了《车辆运输车治理工作方案》(交运办[2016]107号)全面开展车辆运输车治理工作。而中置轴车辆运输车作为车辆运输车中的重要组成部分,且有载货量大、通过性好、适用性强等优点,将会成为接下来车辆运输车的主导车型。但在我国,中置轴车辆运输车还属于新增产品种类,缺少相关的研究。本文旨在提高中置轴车辆运输车的行驶稳定性,改善其行驶过程中的安全性能。首先对中置轴车辆运输车进行合理简化与受力分析,建立了简化的单车八自由度数学模型,并运用TruckSim建立了非线性车辆仿真模型。利用中置轴车辆运输车行驶稳定性检测系统,对某型号车辆...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
长安大学

半挂汽车列车转弯制动控制策略研究

随着近些年来交通运输业的迅猛发展,道路交通安全问题也日益突出。弯道是公路组成中重要的一部分,但是由于其自身线性较复杂,因此在此路段上事故的发生率较高。对弯道上的危险事故进行分析,发现在弯道上车辆往往会因为车速过高,在转弯时受到离心力的影响而发生侧翻等一系列危险事故,而因为制动系统对制动力的分配不合理,而使车轮与地面的附着力不足而导致车辆发生侧滑等一系列危险事故。在车辆中,半挂汽车列车因为其不同于普通单体运载汽车的结构,导致其在转弯过程中受力更加复杂。所以对半挂汽车列车转弯工况下的稳定性分析迫在眉睫,但是对其进行实车试验时,又存在较大局限性,且外界影响因素较多,难以实现较精确的分析,因此采用虚拟仿真技术对半挂汽车列车转弯工况下的稳定性进行分析是非常必要的。论文利用Trucksim与Simulink的联合仿真针对该条件下的制动力控制策略进行了专题研究。在对目标车辆使用性能的研究中,首先对半挂汽车列车转弯制动工况进行分析,研究半挂汽车...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>