汽车爆胎行驶稳定性控制策略仿真研究
发布时间：2021-07-01 11:19
汽车高速行驶状态下爆胎是一种非常危险的工况,汽车将向爆胎一侧偏航行驶,此时极易发生碰撞、追尾等交通事故。若驾驶员在汽车爆胎情况下进行紧急制动、调整方向盘操作,又极易导致汽车侧翻。因此,研究一种汽车爆胎稳定性控制策略具有非常重要的现实意义。本文借鉴吉林大学汽车动态模拟实验室轮胎力学特性试验数据,以汽车系统动力学方程为理论基础,以CarSim动力学仿真软件为手段,对汽车爆胎稳定性控制策略展开了研究。本文研究工作主要包括以下几个方面:（1）以轮胎力学特性试验数据为基础,并基于UniTire轮胎模型,建立轮胎爆胎力学模型;（2）在CarSim动力学仿真软件中建立汽车整车模型,根据汽车模型中轮胎力学特性曲线,结合轮胎爆胎力学模型,得到轮胎爆胎力学特性离散曲线,并将其导入到CarSim轮胎模型中;（3）对汽车车速80km/h,直线行驶工况进行仿真,通过对正常行驶与爆胎行驶仿真曲线的对比,分析出轮胎爆胎动力学响应及其原因;（4）进行汽车爆胎时驾驶员紧急制动、急打方向盘等几种典型工况进行仿真,得出制动操作与调整方向盘操作对汽车爆胎偏航行驶具有一定的方向“回正”作用。从而提出一种汽车爆胎稳定性控制策略:...
【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】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２轮胎运动坐标系??
式中为轮胎滚动阻力系数，心〇为正常轮胎滚动阻力系数。??２．３．２径向刚度变化??图２．３为轮胎径向刚度拟合结果，表２．３为轮胎径向刚度拟合结果：??８０００ｐ?１?ｒ?ｆｆｌ）?Ｉ?ｉ?屋?Ｉ?雪?■?－?ｔ????＜?Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?■?０ＫＰＡ??７０００?？?ＣＤ?？?Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?－?３０ＫＰＡ?■??□?Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?■?２５０ＫＰＡ??６０００?？??拟合曲线?．??５０００?？?？??Ｊ?４０００＞?＇??ｓ?３０００?■?．??２０００?－?ｕ＾ｎ?？??：：??■１〇Ｑ〇１?—?ｋ?Ｉ?■?Ｉ?ｊ?■：?Ｉ?＞?■?Ｉ?■?ｉ?＿??２７０?２７５?２８０?２Ｓ５?２９０?２９５?３００?３０５?３１０?３１５??轮心商度【ｍｍ】??图２．３轮胎径向刚度试验结果??１１??
?４１．４２?２６６．５５??由图２．３和表２．３可以看出，轮胎径向刚度随胎压降低而显著减小，轮胎胎压??为零时的径向刚度约为正常使用时的１／１５。即：??Ｋｚ?＝?１／１５?？?Ｋｚ０??（２．１２）??式中＆为轮胎径向刚度〇为正常轮胎径向刚度。??２．３．３侧偏刚度变化??由于本文是对汽车爆胎时进行稳定性控制，则在考虑侧偏刚度变化时主要研??究小侧偏角下侧向力与侧偏角关系曲线。图２．４为小侧偏角下侧向力与侧偏角关??系曲线，表２．４为侧偏刚度拟合结果：??８?－６００?－?ＶＶ％ＳＶ＾ｖｖ＾??＾?＼??２?－８００?＊?＼?＇??！?＼??－１０００?？?□?＊??＜３?Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?＝?ＯＫＰＡ??－１２００?－?？?Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?＝?３０ＫＰＡ?＼?．??□?Ｐｒｅｓｓｕｒ
【参考文献】：
期刊论文
[1]爆胎车辆轨迹控制的仿真[J]. 于树友,刘洋,王菲,陈虹,郭洪艳. 北京工业大学学报. 2016(08)
[2]爆胎过程轮胎垂向刚度特性仿真研究[J]. 蔡永周. 汽车零部件. 2015(07)
[3]汽车爆胎特性建模与主动制动控制策略[J]. 郑宏宇,宗长富,刘海贞. 中国公路学报. 2012(04)
[4]基于主动转向的爆胎汽车操纵稳定性模糊控制研究[J]. 张彦会,李晓萍,伍松. 机械设计与制造. 2012(03)
[5]汽车爆胎新模型的建立及仿真研究[J]. 王东东,向宇,张彦会. 广西工学院学报. 2011(04)
[6]轮胎侧偏力学特性的胎压影响分析及预测[J]. 卢荡,郭孔辉. 吉林大学学报(工学版). 2011(04)
[7]基于载荷转移的爆胎汽车操纵动力学研究[J]. 张彦会. 广西工学院学报. 2011(01)
[8]汽车稳定性控制中横摆力矩决策的LQR方法[J]. 丁海涛,郭孔辉,陈虹. 吉林大学学报(工学版). 2010(03)
[9]爆胎汽车的稳定性控制[J]. 黄江,郭孔辉,宋晓琳,刘巍. 中国机械工程. 2009(16)
[10]汽车在高速公路上爆胎原因及防治措施[J]. 曹兴举. 交通科技与经济. 2008(02)
博士论文
[1]爆胎现象实验和有限元仿真方法研究[D]. 蔡永周.华南理工大学 2014
[2]爆胎汽车稳定性控制原理与仿真研究[D]. 黄江.湖南大学 2009
硕士论文
[1]爆胎汽车建模与稳定性控制[D]. 周景宇.湖南大学 2012
[2]爆胎轮胎瞬态特性及对整车运动的影响[D]. 陶峰.吉林大学 2012
[3]爆胎车辆轨迹控制[D]. 郭大鹏.吉林大学 2011
[4]基于CarSim与UniTire的爆胎汽车动力学响应研究[D]. 王英麟.吉林大学 2007
[5]汽车轮胎监测及控制系统的研究[D]. 陈然.重庆大学 2005
本文编号：3259041
【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】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２轮胎运动坐标系??
式中为轮胎滚动阻力系数，心〇为正常轮胎滚动阻力系数。??２．３．２径向刚度变化??图２．３为轮胎径向刚度拟合结果，表２．３为轮胎径向刚度拟合结果：??８０００ｐ?１?ｒ?ｆｆｌ）?Ｉ?ｉ?屋?Ｉ?雪?■?－?ｔ????＜?Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?■?０ＫＰＡ??７０００?？?ＣＤ?？?Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?－?３０ＫＰＡ?■??□?Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?■?２５０ＫＰＡ??６０００?？??拟合曲线?．??５０００?？?？??Ｊ?４０００＞?＇??ｓ?３０００?■?．??２０００?－?ｕ＾ｎ?？??：：??■１〇Ｑ〇１?—?ｋ?Ｉ?■?Ｉ?ｊ?■：?Ｉ?＞?■?Ｉ?■?ｉ?＿??２７０?２７５?２８０?２Ｓ５?２９０?２９５?３００?３０５?３１０?３１５??轮心商度【ｍｍ】??图２．３轮胎径向刚度试验结果??１１??
?４１．４２?２６６．５５??由图２．３和表２．３可以看出，轮胎径向刚度随胎压降低而显著减小，轮胎胎压??为零时的径向刚度约为正常使用时的１／１５。即：??Ｋｚ?＝?１／１５?？?Ｋｚ０??（２．１２）??式中＆为轮胎径向刚度〇为正常轮胎径向刚度。??２．３．３侧偏刚度变化??由于本文是对汽车爆胎时进行稳定性控制，则在考虑侧偏刚度变化时主要研??究小侧偏角下侧向力与侧偏角关系曲线。图２．４为小侧偏角下侧向力与侧偏角关??系曲线，表２．４为侧偏刚度拟合结果：??８?－６００?－?ＶＶ％ＳＶ＾ｖｖ＾??＾?＼??２?－８００?＊?＼?＇??！?＼??－１０００?？?□?＊??＜３?Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?＝?ＯＫＰＡ??－１２００?－?？?Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?＝?３０ＫＰＡ?＼?．??□?Ｐｒｅｓｓｕｒ
【参考文献】：
期刊论文
[1]爆胎车辆轨迹控制的仿真[J]. 于树友,刘洋,王菲,陈虹,郭洪艳. 北京工业大学学报. 2016(08)
[2]爆胎过程轮胎垂向刚度特性仿真研究[J]. 蔡永周. 汽车零部件. 2015(07)
[3]汽车爆胎特性建模与主动制动控制策略[J]. 郑宏宇,宗长富,刘海贞. 中国公路学报. 2012(04)
[4]基于主动转向的爆胎汽车操纵稳定性模糊控制研究[J]. 张彦会,李晓萍,伍松. 机械设计与制造. 2012(03)
[5]汽车爆胎新模型的建立及仿真研究[J]. 王东东,向宇,张彦会. 广西工学院学报. 2011(04)
[6]轮胎侧偏力学特性的胎压影响分析及预测[J]. 卢荡,郭孔辉. 吉林大学学报(工学版). 2011(04)
[7]基于载荷转移的爆胎汽车操纵动力学研究[J]. 张彦会. 广西工学院学报. 2011(01)
[8]汽车稳定性控制中横摆力矩决策的LQR方法[J]. 丁海涛,郭孔辉,陈虹. 吉林大学学报(工学版). 2010(03)
[9]爆胎汽车的稳定性控制[J]. 黄江,郭孔辉,宋晓琳,刘巍. 中国机械工程. 2009(16)
[10]汽车在高速公路上爆胎原因及防治措施[J]. 曹兴举. 交通科技与经济. 2008(02)
博士论文
[1]爆胎现象实验和有限元仿真方法研究[D]. 蔡永周.华南理工大学 2014
[2]爆胎汽车稳定性控制原理与仿真研究[D]. 黄江.湖南大学 2009
硕士论文
[1]爆胎汽车建模与稳定性控制[D]. 周景宇.湖南大学 2012
[2]爆胎轮胎瞬态特性及对整车运动的影响[D]. 陶峰.吉林大学 2012
[3]爆胎车辆轨迹控制[D]. 郭大鹏.吉林大学 2011
[4]基于CarSim与UniTire的爆胎汽车动力学响应研究[D]. 王英麟.吉林大学 2007
[5]汽车轮胎监测及控制系统的研究[D]. 陈然.重庆大学 2005
本文编号：3259041
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