多轴车侧翻稳定性仿真分析及预警方法研究

发布时间：2017-12-26 06:24

本文关键词：多轴车侧翻稳定性仿真分析及预警方法研究　出处：《重庆交通大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：随着社会经济的飞速发展,运输需求量的提高,多轴汽车以效率高,成本低,越障能力强,地面通行能力强等优势成为运输市场的主力军。但是重型汽车由于载重大,路况复杂以及装载物的特殊性,一旦出现事故,将会造成非常巨大的经济损失。车辆侧翻造成的不良后果仅次于碰撞事故,居于所以事故中的第二位。因此研究多轴重载货车的侧翻稳定性十分必要。本文以常见的四轴车为研究对象,在传统的车辆动力学模型—二个自由度的单轨模型上,加入了它的侧倾运动,建立了车辆的包括横摆、侧倾和俯仰的三个方向自由度的动力学模型。然后,得出了四轴车全轮转向的动力学状态方程,并在Matlab/Simulink中建立了四轴车的三自由度动力学状态方程的仿真模型。将车辆轮胎转角和纵向车速作为模型的输入,仿真了车辆在不同车速和不同轮胎转角下J-turn工况、鱼钩工况和双移线工况的整车侧向加速度和侧倾角曲线图。研究结果表明:车辆的速度越快,方向盘的转角转得幅度越大,车辆的侧翻稳定性就会越差。并且分析了车辆的质心高度、悬架等效侧倾刚度、悬架等效阻尼、轮胎刚度等车辆固有参数值对整车侧翻的影响。得出车辆的质心高度、簧载质量等对车辆侧翻影响较大,悬架等效侧倾刚度、等效阻尼对整车的侧翻影响较小。通过对车辆固有参数的敏感性分析,选择了侧倾角为侧翻阈值评价指标。在Matlab/Simulink中建立了基于TTR的整车防侧翻安全稳定性预警模型,针对J-turn工况和鱼钩工况对防侧翻模型及预警方法进行了验证。对比分析侧倾角输出曲线和TTR输出值曲线,得出所设计的基于TTR预警方法能起到很好的预警效果。最后,考虑实际应用中传感器等测量误差的真实存在,在模型中加入干扰信号。再在J-turn工况下输出的侧倾角曲线图和TTR输出曲线图,这与理想状态下相差很多,预警效果不能满足要求。因此,对预警模型和工作流程图进行改进,用小波理论对输出的误差存在的侧倾角曲线图进行滤波,并将滤波之后曲线图进行TTR模型的计算,得到了滤波之后的侧倾角曲线图和TTR曲线图。通过对比表明,经过滤波之后的侧倾角曲线图和TTR曲线图震荡更小,更平滑,预警效果更好,完成了对模型小波去噪方法的研究。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U461.6

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