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微型客车侧翻预警及主动悬架防侧翻鲁棒控制研究
| 论文题名： | 微型客车侧翻预警及主动悬架防侧翻鲁棒控制研究 |
| 关键词： | 微型客车;侧倾稳定性;侧翻预警;主动悬架;集成控制;安全性 |
| 摘要： | 微型客车重心较高，轮距较小，比较容易发生侧翻事故，为此，微型客车安全性问题已经引起社会和广大民众的普遍关注，微型客车安全性的研究也得到了重视。虽然微型客车侧翻和倾覆事故发生的几率较小，但是其事故的伤亡程度远高于前碰撞和侧面碰撞。因为微型客车的主动安全性和被动安全性要低于轿车，并且乘员较多，所以由微型客车引起的翻车事故死亡率更高。因而涉及微型客车侧倾稳定性以及微型客车安全性的研究，意义重大。 本文所做的工作主要在以下几个方面:基于行车主动安全的车辆动力学研究;基于AVR单片机的微型客车侧翻预警控制研究;CAN总线通讯技术研究;微型客车主动悬架防侧翻控制研究;微型客车主动悬架防侧翻集成控制研究。 首先，研究行车安全性与车辆的动力学稳定性，微型客车的动力学稳定性主要衡量指标为横摆动力学和侧倾动力学。所以弄清楚车辆动力学的稳定机理相当重要。根据微型客车动态侧翻稳定条件，建立起微型客车稳定模型，该模型综合考虑了微型客车的簧上及簧下质量等相关因素，并分析影响微型客车稳定的条件及因素。最后建立起微型客车横向载荷转移率的计算公式。可为进一步研究微型客车防侧翻控制打下坚实的基础。 其次，采用基于AVR单片机的侧翻预警算法，准确预估微型客车的运动状态，并实时确定侧翻预警的动态门限值，即动态横向载荷转移率，然后利用TTR算法预测未来一段时间微型客车的侧翻危险。 再次，设计研究了CAN总线技术，通过CAN通讯技术简化了线束设计，降低了线束布置的复杂性，同时降低了故障率。传感器信号实行数据共享可显著减少传感器的数量，提高数据传输的效率。 然后，为改善整车动力学特性，提高微型客车的综合性能，对微型客车主动、半主动悬架防侧翻控制系统进行了仿真研究。在建立整车系统动力学模型的基础上，设计了H∞鲁棒控制器和滑模控制器，分析研究了主动悬架防侧翻控制H∞鲁棒控制器和滑模控制器以及半主动悬架防侧翻模糊滑模控制器的性能。 最后，研究主动悬架防侧翻控制系统与差动制动防侧翻控制系统的动力学耦合关系，采用集成控制方法，提出微型客车防侧翻系统集成控制结构，设计集成控制器，通过仿真对比分析集成控制结构与独立控制结构的控制效果，优化集成控制器。 |
| 作者： | 廖聪 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 黄红武 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 厦门大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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