铰接式工程车辆侧翻稳定性分析及其控制

发布时间：2021-05-16 02:33

　　铰接式工程车辆具有转弯半径小、附着性能好、承载能力强等优点,广泛应用于农业、工业、建筑业等各个领域。但其经常作业在非铺装路面,且具有变结构、变载荷、变质心的特点,所以车辆的稳定性较差,侧翻事故频频发生。以翻车保护机构（Roll-Over Protective Structure）为代表的被动保护不能从根本上解决问题,无法保证驾驶员的生命安全。因此,需要对铰接式工程车辆主动防侧翻安全控制技术进行研究。首先,本文建立铰接式工程车辆四自由度数学模型和某ZL50型装载机ADAMS虚拟样机模型,并验证模型的正确性。然后,基于虚拟样机模型分别分析车辆结构和运动参数对其侧倾稳定性的影响。最后,制定出适合铰接式工程车辆的防侧翻预警策略,并初步实现铰接式工程车辆高速转弯工况下的主动防侧翻控制。论文的具体工作如下:（1）根据铰接式工程车辆的结构特点,利用拉格朗日第二类方程搭建考虑侧倾和横摆的四自由度车辆动力学模型,并在ADAMS中建立某ZL50型整车虚拟样机仿真模型。然后,进行匀速圆周运动仿真实验,并在MATLAB中求解四自由度数学模型,对比虚拟样机模型仿真和求解得到的侧倾角、侧向加速度曲线,从而验证模型... 

【文章来源】：厦门理工学院福建省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 铰接式工程车辆侧翻稳定性研究现状
        1.2.2 铰接式工程车辆侧倾指标及预警研究现状
        1.2.3 铰接式工程车辆防侧翻主动控制研究现状
    1.3 课题主要研究内容及目标
    1.4 本章小结
第二章 铰接式工程车辆四自由度动力学模型
    2.1 模型假设及坐标系建立
    2.2 整车动力学模型建立
        2.2.1 整车动能的求解
        2.2.2 整车势能与耗散能的求解
        2.2.3 广义力求解
    2.3 整车系统微分方程的求解
    2.4 本章小结
第三章 铰接式工程车辆ADAMS虚拟样机模型及验证
    3.1 基于ADAMS/View的整车模型建立
        3.1.1 车身部分模型创建
        3.1.2 整车约束拓扑结构
        3.1.3 轮胎模型
        3.1.4 路面模型
        3.1.5 整车虚拟样机模型
    3.2 模型验证
    3.3 本章小结
第四章 铰接式工程车辆侧翻失稳规律分析
    4.1 铰接式工程车辆侧倾翻过程
    4.2 铰接式工程车辆特性对其稳定性的影响
    4.3 铰接式工程车辆运动参数对其稳定性的影响
        4.3.1 转弯时车速对车辆侧倾稳定性的影响
        4.3.2 转向角大小对车辆侧倾稳定性的影响
        4.3.3 转向角速度对车辆侧倾稳定性的影响
        4.3.4 载荷大小对车辆侧倾稳定性的影响
    4.4 本章小结
第五章 铰接式工程车辆侧翻预警及其高速工况下防侧翻控制
    5.1 侧翻预警策略
        5.1.1 侧翻预测指标选取
        5.1.2 侧翻指标判断值选取
        5.1.3 侧翻预测指标计算方式
        5.1.4 侧翻指标判断临界值确定
        5.1.5 侧翻预警策略
    5.2 高速转弯工况下车辆失稳主动控制策略
        5.2.1 一级失稳控制策略
        5.2.2 二级失稳控制策略
    5.3 仿真实验
        5.3.1 ADAMS和Simulink联合仿真模型
        5.3.2 实验结果分析
    5.4 本章小结
总结
    全文总结
    展望
参考文献
致谢
在学期间主要研究成果



本文编号：3188795