半挂运输车辆横向稳定性仿真与控制研究

发布时间：2017-10-31 12:18

  本文关键词：半挂运输车辆横向稳定性仿真与控制研究

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【摘要】：本文针对半挂运输车辆行驶过程中发生的横向失稳现象,选取五轴半挂运输车辆开展横向稳定性仿真试验与控制策略的研究。本文的主要研究工作如下:(1)建立半挂运输车辆动力学仿真模型。基于系统动力学仿真软件ADAMS建立了半挂运输车辆动力学仿真模型;在相同的试验工况下,车辆模型仿真结果与车试验进行对比分析,验证了车辆模型的有效性;仿真结果证明:该车辆模型能够模拟半挂运输车辆的横向动力学运动过程。(2)半挂运输车辆横向动力学特性分析。分析了半挂运输车辆行驶过程中发生横向失稳的各种影响因素,重点研究了半挂运输车辆的结构参数、动力学参数和道路参数对其横向稳定性的影响,从而对半挂运输车辆横向动力学有了一定的认识。(3)半挂运输车辆横向稳定性控制策略研究。基于PID控制与模糊控制两种控制算法的优势,建立了模糊PID控制系统,设计了一种基于模糊PID控制算法的半挂运输车辆横向稳定性的控制策略;建立了ADAMS车辆模型与MATLAB控制系统的联合仿真平台,通过仿真试验验证了控制效果。
【关键词】：半挂运输车辆 车辆动力学模型 仿真试验 模糊PID控制
【学位授予单位】：山东交通学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.53
【目录】：

• 摘要7-8
• ABSTRACT8-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 研究背景及意义9-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 国外研究现状11-13
• 1.2.2 国内研究现状13-14
• 1.3 本论文课题来源14-15
• 1.4 本论文主要研究内容15-16
• 2 基于ADAMS建立半挂运输车辆动力学仿真模型16-32
• 2.1 ADAMS软件简介16-17
• 2.2 Adams/Car软件建模路线17-18
• 2.3 半挂运输车辆整车模型的建立18-28
• 2.3.1 建立半挂运输车辆仿真模型的参数准备18-19
• 2.3.2 前悬架系统模型19-20
• 2.3.3 后悬架系统模型20-22
• 2.3.4 半挂车悬架系统模型22-23
• 2.3.5 轮胎与路面模型23-25
• 2.3.6 转向系统模型25
• 2.3.7 动力传动系统模型25-27
• 2.3.8 车身系统及驾驶室系统模型27-28
• 2.3.9 整车模型的装配28
• 2.4 半挂运输车辆动力学仿真模型验证28-31
• 2.5 本章小结31-32
• 3 半挂运输车辆横向动力学特性分析32-48
• 3.1 半挂运输车辆动力学参数对横向稳定性的影响32-37
• 3.1.1 不同方向盘转角输入下的半挂运输车辆横向稳定性分析32-35
• 3.1.2 不同车速下的半挂运输车辆横向稳定性分析35-37
• 3.2 半挂运输车辆结构参数对横向稳定性的影响37-42
• 3.2.1 不同鞍座位置对半挂运输车辆横向稳定性影响分析37-39
• 3.2.2 不同轮距时的半挂运输车辆横向稳定性分析39-40
• 3.2.3 不同轴距时半挂运输车辆横向稳定性分析40-42
• 3.3 装载质量对半挂运输车辆横向稳定性的影响42-44
• 3.4 道路参数对半挂运输车辆横向稳定性的影响44-47
• 3.5 本章小结47-48
• 4 半挂运输车辆横向稳定性控制策略研究48-62
• 4.1 横向稳定性控制方法分析48-49
• 4.2 控制系统模糊PID控制器的建立49-51
• 4.3 ADAMS和MATLAB联合仿真平台的建立51-53
• 4.3.1 ADAMS半挂运输车辆动力学模型输出51-52
• 4.3.2 MATLAB半挂运输车辆动力学模型子系统输入52
• 4.3.3 半挂运输车辆动力学模型与控制系统的建立52-53
• 4.4 半挂运输车辆横向稳定性控制策略的验证53-61
• 4.4.1 角阶跃工况53-55
• 4.4.2 单移线工况55-57
• 4.4.3 角脉冲转向工况57-59
• 4.4.4 正弦扫频转向工况59-61
• 4.5 本章小结61-62
• 5 总结与展望62-65
• 5.1 全文总结62
• 5.2 本文创新之处62
• 5.3 后续研究工作展望62-65
• 参考文献65-68
• 致谢68-69
• 在校期间主要科研成果69

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本文编号：1122330