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爆胎车辆稳定性协调控制策略研究
| 论文题名： | 爆胎车辆稳定性协调控制策略研究 |
| 关键词： | 爆胎车辆;磁流变转向阻尼器;稳定性;协调控制策略;差动制动 |
| 摘要： | 随着我国高速公路里程以及汽车保有量的增加，交通事故量也不断增加，因轮胎爆胎而引起的交通事故量也在逐年增加，严重影响人们的生命及财产安全。 车辆发生爆胎后，由于轮胎本身的力学特性发生显著变化影响了车辆的操纵稳定性，此外驾驶员缺乏对紧急事故处理经验及外部环境与心理恐慌等因素的影响，往往会误操作致使事故后果更严重。因此对爆胎车辆稳定性控制进行研究具有十分重要的意义。 本文基于国内、外学者的研究成果，在汽车普通转向横拉杆基础上设计了磁流变转向阻尼器，将磁流变转向阻尼器阻尼力控制与差动制动控制相结合，对爆胎车辆稳定性控制进行研究，主要研究内容如下： (1)首先，分析了爆胎轮胎特性参数的变化，研究了爆胎后轮胎垂直载荷变化及轮胎载荷变化对车辆行驶方向和制动性能的影响；并选取了爆胎车辆稳定性控制参数。 (2)其次，设计了磁流变转向阻尼器并进行了台架试验。在不同车速不同位置车轮胎压异常情况下车辆直线行驶进行了实车试验的基础上，根据实验数据分析了胎压与转向横拉杆力之间的关系；基于胎压降低后转向横拉杆力的大小与安装位置尺寸，设计了磁流变转向阻尼器并对磁流变转向阻尼器输出阻尼力与电流之间的关系进行了台架试验。 (3)然后，提出了磁流变转向阻尼器阻尼力控制与差动制动联合控制策略。根据二自由度车辆理想参考模型确定了控制目标参数?、r并确定了?、r的有效状态偏差及范围；通过LQR算法先计算出不同定值车速下的最优附加横摆力矩M1，再根据不同定值车速下M1的系数参数值的范围，通过模糊算法得到随机车速下的最优附加横摆力矩M1，最后M1经过修正得到爆胎控制总附加横摆力矩?M；?M通过两部分来实施：首先根据磁流变转向阻尼器台架试验得到磁流变转向阻尼器最大输出阻尼力，其对整车产生附加横摆力矩为M2 max；其次剩余附加横摆力矩?M'通过差动制动来实施，分析了制动对整车横摆力矩的影响，根据制动车轮选择原则选择制动车轮并进行了横摆力矩的轮间分配，进而转化为车轮的轮缸压力。 (4)最后，对左前轮爆胎工况有、无联合控制进行了仿真分析。在ADAMS/Car软件和Simulink软件中分别建立整车模型和二自由度车辆理想参考模型、有效状态偏差控制模型、附加横摆力矩?M决策模型及轮缸压力计算模型；在Magic Formula轮胎模型的基础上建立爆胎轮胎模型。利用ADAMS/Controls模块将整车模型与控制模型建成爆胎车辆联合控制模型。仿真结果表明：在联合控制时，主要控制参数质心侧偏角值、横摆角速度值明显降低，而侧向加速度值、侧向位移值及纵向速度值也得到有效控制。 |
| 作者： | 刘洪光 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 韩加蓬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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