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基于TruckSim的半挂汽车列车侧翻控制算法的研究
| 论文题名： | 基于TruckSim的半挂汽车列车侧翻控制算法的研究 |
| 关键词： | 半挂汽车列车;侧翻控制算法;TruckSim软件;动力学模型;模拟仿真 |
| 摘要： | 半挂汽车列车由于其自身的特点,极易发生侧翻事故,而且车辆产生侧翻的时间极短,驾驶员往往来不及采取有效的措施;并且一旦发生侧翻事故,其后果就非常严重,甚至是致命的。因此,超实时对车辆侧翻进行预警,向驾驶人或车辆侧翻控制系统提供足够早的预警信号,使其有充裕的时间采取相应的防范措施,就显得尤为重要。 本文以半挂汽车列车为研究对象,在TruckSim中建立了六轴半挂汽车列车动力学模型,提出了基于TTR的车辆侧翻预测方法,以及主动悬架控制算法的研究,并通过TruckSim和MATLAB/Simulink进行联合仿真。主要从以下几个方面展开: 首先,根据车辆动态横向载荷转移率LTRd确定出车辆侧倾角阈值,实现了基于侧倾角速度侧翻预测方法。其次,进行主动悬架控制算法的研究。构建了滑模变结构控制、PID控制和模糊控制三种控制方式的主动悬架,并且设计以这三种控制算法为基础的控制器,以及建立了基于TTR侧翻预警的联合控制系统,对半挂汽车列车进行防侧翻控制。接着提出了基于MATLAB优化工具箱的参数优化方法,对所设计的主动悬架控制器参数进行优化。最后,通过TruckSim和MATLAB/Simulink软件联合仿真的方法,分别在鱼钩工况,双移线工况,方向盘角阶跃输入工况下进行半挂汽车列车防侧翻稳定性控制试验。 仿真结果表明:所设计的基于TTR侧翻预警的联合控制系统,对半挂汽车列车防侧翻控制效果明显,车辆的侧倾稳定性在PID控制、滑模变结构控制、模糊控制下均改善较大,可有效的降低半挂汽车列车侧翻、折叠和横摆失稳事故。 |
| 作者： | 龙致宇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 韦超毅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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