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半挂汽车列车高速行驶侧向稳定性仿真分析与控制研究
| 论文题名： | 半挂汽车列车高速行驶侧向稳定性仿真分析与控制研究 |
| 关键词： | 半挂汽车;侧向稳定性;模糊闭环自动控制;建模仿真;防折叠功能 |
| 摘要： | 半挂汽车列车由于其质心位置高，结构复杂，在高速行驶时躲避障碍物、超车或者高速转弯等工况下，与单体货运车辆相比更容易丧失侧向稳定性，产生折叠、甩尾、横摆等现象，而且容易占据其他车辆车道，造成更严重的交通事故。所以，半挂汽车列车侧向稳定性控制策略和方法极具研究价值。本文通过虚拟仿真技术研究了半挂汽车列车的侧向稳定性控制问题。 首先，本文建立了线性三自由度半挂汽车列车数学模型，在Simulink中建立仿真模型，并与Trucksim软件对比仿真。仿真结果表明在某些工况下所建立的三自由度模型能很好的模拟半挂汽车列车的基本运动特性。 其次，本文利用牵引车实际横摆角速度跟踪理想横摆角速度，以横摆角速度偏差为控制变量，利用PID控制和模糊PID控制理论计算使车辆恢复稳定运行的附加横摆力矩，根据建立的制动器模型将力矩换算为所需的制动力，并建立了差制动模型。利用Trucksim软件和Simulink进行了联合仿真分析，结果表明该控制策略能很好的控制半挂汽车列车的高速行驶的稳定性，且模糊PID控制因其具有参数自整定能力，其控制效果略优于PID控制。 最后，针对半挂汽车列车在高速紧急制动容易出现折叠现象的问题，本文利用建立的ABS模型进行仿真，验证了ABS可有效防止半挂汽车列车制动出现折叠现象。文中还设计了一套半挂汽车列车紧急制动防折叠控制装置并制作了半挂汽车列车自动防折叠装置模型。经过模型试验分析证明，该自动防折叠装置能在半挂汽车列车出现折叠趋势时进行控制，从而防止半挂车相对牵引车的转角的进一步增加，能有效防止折叠事故的发生。 |
| 作者： | 李艳灿 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 周淑文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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