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基于预瞄、预测模型的汽车防侧翻控制策略研究
| 论文题名： | 基于预瞄、预测模型的汽车防侧翻控制策略研究 |
| 关键词： | 汽车高速转向;车辆防侧翻;预瞄驾驶员;主动悬架;模糊控制 |
| 摘要： | 近年来，重心偏高的越野车和SUV汽车的蓬勃发展，使得车辆行驶中的侧翻问题成了人们关注的核心。在此类车辆所有类型的交通事故中，高速转向下的侧翻事故尤为突出，针对常见的高速转向工况下的车辆行驶安全性尤其是侧翻的研究也受到了越来越多的重视。因此，研制一种车辆侧翻预测系统和防侧翻控制系统，从而提高此类车辆的侧翻稳定性，对避免侧翻事故的频繁发生具有重要的意义。 本文主要研究了基于预瞄、预测模型的车辆防侧翻控制策略问题。本文以高重心易侧翻车辆为研究对象，如越野车和SUV运动型多功能汽车，通过深入地研究侧翻动力学模型，建立了三自由度车辆模型和预瞄驾驶员模型；接着研究了车辆侧翻的机理，提出了车辆侧翻预测指标，并建立了基于预瞄驾驶员模型的侧翻预测计算方法和车辆侧翻预测系统；然后通过主动悬架控制器，基于模糊控制理论，建立了车辆防侧翻控制器，进而研究车辆的防侧翻控制策略问题，最终建立了包含预瞄驾驶员模型和侧翻预测系统的车辆防侧翻控制系统；最后进行了双移线道路的仿真分析，验证了提出的控制系统和控制策略的有效性 在传统的侧翻指标中，一般仅考虑了当下时刻的车辆动力学的参数，而忽略了对车辆运动状态的整体倾向的判断，且侧翻阈值难以确定。常用的侧翻预警算法在计算时，也假设车辆输入不变，计算效率和实时性十分依赖车辆的动力学模型，同时计算结果需要进行进一步复杂的修正。而这些指标和预警本质上就是对车辆侧翻的发生作出预测，因此，本章接着对车辆侧翻的预测进行深入的分析，包括侧翻预测的机理分析和预测载荷转移率PLTR，对比了PLTR和LTR，在此基础上提出了基于预瞄驾驶员模型的预测载荷转移率PPLTR，详细介绍了PPLTR的计算方法并构建了侧翻预测系统。最终通过基于预瞄、预测模型的侧翻预测系统，建立了基于主动悬架和模糊控制的防侧翻控制系统。 本文所建立的车辆的防侧翻控制系统，控制逻辑基于模糊控制理论，控制信号输入来自侧翻预测系统。防侧翻控制器的输入信号是基于侧翻预测信号，在时间上考虑了预测时间，包含一定的超前性和预测性，因此控制器能够实现对车辆侧翻倾向的主动控制。 |
| 作者： | 王浩宇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 赵又群 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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