半挂汽车列车侧向稳定性判定及控制研究
发布时间：2021-04-21 19:50
半挂汽车列车具有经济、高效和运输量大等优点,因此它在货物运输中扮演着重要角色。但又由于其质心高、车身长、载重量大并且牵引车和半挂车之间相互耦合,在低附着系数路面上行驶时,容易发生甩尾、折叠和侧滑现象,在高附着系数路面上行驶时,容易发生侧翻事故。近年来,我国半挂汽车列车发生了一些重特大交通事故,造成了巨大经济和社会损失,因此,半挂汽车列车的行驶稳定性和安全性问题已成为制约我国道路交通运输业发展的重大问题。论文针对半挂汽车列车侧翻和折叠的侧向稳定性问题开展研究,基于K均值聚类分析提出了半挂汽车列车侧翻和折叠稳定性的判定方法,并将半挂汽车列车差动制动与模糊控制相结合对车辆侧向稳定性进行控制研究。主要工作体现在:1)建立了半挂汽车列车五自由度动力学参考模型及Truck Sim车辆模型,在方向盘角阶跃输入和双移线工况下,对Truck Sim车辆模型与五自由度动力学模型进行了仿真对比。2)利用K均值聚类的方法对车辆侧翻、折叠进行了危险判定及在线识别,并使用车辆主要状态参数对聚类分析结果进行了对比验证。首先,通过Truck Sim软件设定仿真工况和输出的状态参数,采用K均值聚类的方法对车辆行驶状态参...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.2.3 研究启示
1.3 主要研究内容
第2章 半挂汽车列车模型的构建
2.1 半挂汽车列车五自由度整车动力学模型构建
2.1.1 假设条件
2.1.2 方程求解
2.1.3 数学模型的建立
2.2 半挂汽车列车TruckSim模型构建
2.2.1 TruckSim软件简介
2.2.2 TruckSim整车建模
2.3 半挂汽车列车动力学模型验证
2.3.1 方向盘角阶跃输入工况
2.3.2 双移线工况
2.4 本章小结
第3章 半挂汽车列车侧向稳定性判定
3.1 侧向稳定性的影响因素
3.2 半挂汽车列车侧向稳定性分析
3.2.1 横摆稳定性分析
3.2.2 折叠稳定性分析
3.2.3 侧翻稳定性分析
3.3 半挂汽车列车侧向稳定性聚类分析
3.3.1 K均值聚类分析
3.3.2 半挂汽车列车折叠离线聚类分析
3.3.3 半挂汽车列车侧翻离线聚类分析
3.3.4 半挂汽车列车危险情况在线识别
3.4 本章小结
第4章 半挂汽车列车侧向稳定性控制
4.1 半挂汽车列车侧向稳定性控制系统的构建
4.1.1 侧向稳定性控制系统的整体构建
4.1.2 TruckSim和 Simulink联合仿真系统
4.2 控制算法的建立
4.2.1 模糊控制的基本原理
4.2.2 模糊控制器的设计
4.3 危险等级判别
4.4 制动力矩的计算及分配
4.4.1 制动力矩的分配方法
4.4.2 制动力矩的计算
4.5 滑移率控制
4.6 半挂汽车列车侧向稳定性仿真分析
4.6.1 方向盘角阶跃输入工况
4.6.2 双移线工况
4.7 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]半挂式液罐车防侧翻控制策略开发[J]. 赵伟强,凌锦鹏,宗长富. 汽车工程. 2019(01)
[2]模糊控制在船舶航速仿真系统中的应用[J]. 刘西全. 船海工程. 2013(02)
[3]半挂汽车列车操纵特性与横向稳定性的研究[J]. 杨秀建,李西涛. 汽车工程. 2012(12)
[4]半挂汽车列车横向失稳的非线性动力学机制[J]. 杨秀建,康南,李西涛. 机械工程学报. 2012(08)
[5]半挂汽车列车高速紧急避障稳定性控制研究[J]. 周淑文,张思奇,郭立新,唐传茵. 汽车工程. 2009(02)
[6]基于粒子群的K均值聚类算法[J]. 刘靖明,韩丽川,侯立文. 系统工程理论与实践. 2005(06)
[7]半挂汽车列车转弯制动性能的模拟计算[J]. 夏长高. 江苏理工大学学报. 1997(01)
[8]汽车列车制动力分配和制动稳定性分析(下)[J]. 郭正康. 汽车技术. 1981(03)
[9]汽车列车制动力分配和制动稳定性分析(上)[J]. 郭正康. 汽车技术. 1981(02)
博士论文
[1]双挂汽车列车横向失稳机理分析及在环控制策略研究[D]. 张义花.吉林大学 2017
[2]基于后轴主动转向与差动制动集成的重型半挂车控制策略研究[D]. 聂枝根.吉林大学 2014
[3]半挂汽车列车转弯制动方向稳定性及控制策略研究[D]. 高红博.吉林大学 2014
[4]半挂汽车列车非线性稳定性控制研究[D]. 彭涛.吉林大学 2012
[5]复杂工况下半挂汽车列车侧向稳定性分析与控制研究[D]. 张思奇.东北大学 2012
[6]半挂汽车列车弯道制动行驶方向稳定性及协调控制策略研究[D]. 董金松.吉林大学 2010
硕士论文
[1]基于K均值聚类分析的车辆横向稳定性判定与控制策略研究[D]. 徐强.吉林大学 2018
[2]客车侧翻预警及防侧翻控制研究[D]. 刘孟.长安大学 2017
[3]基于TruckSim与Simulink联合仿真的半挂汽车列车横向稳定性控制[D]. 郭祥靖.长安大学 2017
[4]半挂汽车列车侧翻失稳机理研究[D]. 余经历.长安大学 2017
[5]基于神经网络的半挂汽车列车稳定性控制研究[D]. 邢栋.长春工业大学 2016
[6]基于TruckSim的半挂汽车列车侧翻控制算法的研究[D]. 龙致宇.广西大学 2014
[7]基于联合仿真的重型汽车弯道制动稳定性及控制研究[D]. 吴金毅.石家庄铁道大学 2014
[8]半挂汽车列车高速行驶侧向稳定性仿真分析与控制研究[D]. 李艳灿.东北大学 2013
[9]基于TruckSim的重型半挂汽车列车防侧翻控制的研究[D]. 叶舒鉴.广西大学 2013
[10]基于差动制动的半挂汽车列车主动安全控制的仿真研究[D]. 黄乾生.吉林大学 2009
本文编号：3152381
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.2.3 研究启示
1.3 主要研究内容
第2章 半挂汽车列车模型的构建
2.1 半挂汽车列车五自由度整车动力学模型构建
2.1.1 假设条件
2.1.2 方程求解
2.1.3 数学模型的建立
2.2 半挂汽车列车TruckSim模型构建
2.2.1 TruckSim软件简介
2.2.2 TruckSim整车建模
2.3 半挂汽车列车动力学模型验证
2.3.1 方向盘角阶跃输入工况
2.3.2 双移线工况
2.4 本章小结
第3章 半挂汽车列车侧向稳定性判定
3.1 侧向稳定性的影响因素
3.2 半挂汽车列车侧向稳定性分析
3.2.1 横摆稳定性分析
3.2.2 折叠稳定性分析
3.2.3 侧翻稳定性分析
3.3 半挂汽车列车侧向稳定性聚类分析
3.3.1 K均值聚类分析
3.3.2 半挂汽车列车折叠离线聚类分析
3.3.3 半挂汽车列车侧翻离线聚类分析
3.3.4 半挂汽车列车危险情况在线识别
3.4 本章小结
第4章 半挂汽车列车侧向稳定性控制
4.1 半挂汽车列车侧向稳定性控制系统的构建
4.1.1 侧向稳定性控制系统的整体构建
4.1.2 TruckSim和 Simulink联合仿真系统
4.2 控制算法的建立
4.2.1 模糊控制的基本原理
4.2.2 模糊控制器的设计
4.3 危险等级判别
4.4 制动力矩的计算及分配
4.4.1 制动力矩的分配方法
4.4.2 制动力矩的计算
4.5 滑移率控制
4.6 半挂汽车列车侧向稳定性仿真分析
4.6.1 方向盘角阶跃输入工况
4.6.2 双移线工况
4.7 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]半挂式液罐车防侧翻控制策略开发[J]. 赵伟强,凌锦鹏,宗长富. 汽车工程. 2019(01)
[2]模糊控制在船舶航速仿真系统中的应用[J]. 刘西全. 船海工程. 2013(02)
[3]半挂汽车列车操纵特性与横向稳定性的研究[J]. 杨秀建,李西涛. 汽车工程. 2012(12)
[4]半挂汽车列车横向失稳的非线性动力学机制[J]. 杨秀建,康南,李西涛. 机械工程学报. 2012(08)
[5]半挂汽车列车高速紧急避障稳定性控制研究[J]. 周淑文,张思奇,郭立新,唐传茵. 汽车工程. 2009(02)
[6]基于粒子群的K均值聚类算法[J]. 刘靖明,韩丽川,侯立文. 系统工程理论与实践. 2005(06)
[7]半挂汽车列车转弯制动性能的模拟计算[J]. 夏长高. 江苏理工大学学报. 1997(01)
[8]汽车列车制动力分配和制动稳定性分析(下)[J]. 郭正康. 汽车技术. 1981(03)
[9]汽车列车制动力分配和制动稳定性分析(上)[J]. 郭正康. 汽车技术. 1981(02)
博士论文
[1]双挂汽车列车横向失稳机理分析及在环控制策略研究[D]. 张义花.吉林大学 2017
[2]基于后轴主动转向与差动制动集成的重型半挂车控制策略研究[D]. 聂枝根.吉林大学 2014
[3]半挂汽车列车转弯制动方向稳定性及控制策略研究[D]. 高红博.吉林大学 2014
[4]半挂汽车列车非线性稳定性控制研究[D]. 彭涛.吉林大学 2012
[5]复杂工况下半挂汽车列车侧向稳定性分析与控制研究[D]. 张思奇.东北大学 2012
[6]半挂汽车列车弯道制动行驶方向稳定性及协调控制策略研究[D]. 董金松.吉林大学 2010
硕士论文
[1]基于K均值聚类分析的车辆横向稳定性判定与控制策略研究[D]. 徐强.吉林大学 2018
[2]客车侧翻预警及防侧翻控制研究[D]. 刘孟.长安大学 2017
[3]基于TruckSim与Simulink联合仿真的半挂汽车列车横向稳定性控制[D]. 郭祥靖.长安大学 2017
[4]半挂汽车列车侧翻失稳机理研究[D]. 余经历.长安大学 2017
[5]基于神经网络的半挂汽车列车稳定性控制研究[D]. 邢栋.长春工业大学 2016
[6]基于TruckSim的半挂汽车列车侧翻控制算法的研究[D]. 龙致宇.广西大学 2014
[7]基于联合仿真的重型汽车弯道制动稳定性及控制研究[D]. 吴金毅.石家庄铁道大学 2014
[8]半挂汽车列车高速行驶侧向稳定性仿真分析与控制研究[D]. 李艳灿.东北大学 2013
[9]基于TruckSim的重型半挂汽车列车防侧翻控制的研究[D]. 叶舒鉴.广西大学 2013
[10]基于差动制动的半挂汽车列车主动安全控制的仿真研究[D]. 黄乾生.吉林大学 2009
本文编号：3152381
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3152381.html
