罐式半挂车侧倾稳定性分析与防侧翻控制研究

发布时间：2023-11-26 15:40

　　罐式半挂车具有载重大、运输效率高、经济成本低的优点,逐步成为我国液体货物运输的主力。同时,由于其载重大、质心高且罐内液体易晃动的特点,在某些外界激励下非常容易发生侧翻,外加其运载的液体货物大多具有易燃易爆、剧毒等危险属性,由罐车侧翻引起的液体货物泄漏、燃烧、爆炸等二次事故所造成的后果更加严重。现有有关罐式车辆的研究大多针对小型罐式车辆进行分析,从研究液体晃动,建立液体模型等方面来分析液体晃动对于车辆侧倾稳定性的影响,并提出通过优化罐体结构来抑制液体晃动的幅度,降低车辆发生侧翻危险的概率。但针对大型罐式半挂车的侧倾失稳机理以及车辆主动防控技术方面研究还不够深入,大多研究以研究液体晃动为主,对车液耦合动力学方面研究较少。因此,有必要对罐式半挂车侧翻失稳机理及防侧翻控制进行系统和深入的研究,降低车辆发生侧翻事故的概率。为此,本文依托国家重点研发计划子课题“危险品运输罐车侧翻事故主动防控技术及系统”(编号:2017YFC0804804),针对危险品运输罐车车身结构的特殊性和复杂性(质心较高、液体扰动易引起质心偏移等),深入研究大型罐式车辆的失稳机理及主动防控策略,结合车辆动力学建模及Truck...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外主要研究现状
        1.2.1 液体晃动动力学研究现状
        1.2.2 商用车辆防侧翻控制技术研究现状
        1.2.3 重型商用车稳定性相关试验法规
    1.3 研究现状分析
    1.4 论文主要研究内容
第2章 罐式半挂车液体模型构建及分析
    2.1 液体等效机械摆模型建模
        2.1.1 罐内液体质心的数学描述
        2.1.2 摆模型运动方程推导
        2.1.3 模型力和力矩确定
    2.2 联合仿真模型分析
        2.2.1 车辆液固耦合仿真模型
        2.2.2 双移线工况分析
        2.2.3 阶跃工况分析
        2.2.4 阈值分析
    2.3 液体纵向弹簧-质量模型建模及验证
    2.4 本章小结
第3章 车辆动力学建模及参数辨识研究
    3.1 半挂车辆模型假设
    3.2 车辆动力学模型建立
    3.3 半挂车辆关键参数辨识
    3.4 辨识结果分析
        3.4.1 双移线工况验证
        3.4.2 角阶跃工况验证
    3.5 本章小结
第4章 罐式半挂车辆防侧翻控制策略研究
    4.1 罐式半挂车整车控制架构
    4.2 车辆参考模型建立
    4.3 侧翻预警系统的建立
    4.4 差动制动防侧翻控制策略
        4.4.1 基于LQR方法的防侧翻控制器设计
        4.4.2 目标车轮的决策与分配
        4.4.3 横摆力矩实现与滑移控制
        4.4.4 权重系数优化
    4.5 控制结果仿真分析
        4.5.1 双移线工况仿真验证
        4.5.2 鱼钩工况仿真验证
    4.6 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 研究展望
参考文献
附录1
附录2
作者简介及在学期间取得的科研成果
致谢



本文编号：3868067