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基于差动制动的商用车防侧翻控制研究
| 论文题名： | 基于差动制动的商用车防侧翻控制研究 |
| 关键词： | 商用牵引车;防侧翻控制;差动制动;车轮载荷比;横向载荷转移率 |
| 摘要： | 本文以三轴商用牵引车为研究对象，对三轴商用车侧翻检测以及基于差动制动的防侧翻控制进行研究。 通过对车辆模型及轮胎模型分析，提出一种对车辆结构参数不敏感的车辆侧翻检测方法。当车辆存在侧翻风险时，对前转向轴车轮实施主动脉冲制动激励。在线性轮胎动力学假设基础上，结合车轮旋转动力学估计内外侧车轮载荷比及横向载荷转移率（LTR，Lateral Load Transfer Ratio）。设计侧向加速度阈值自适应修正算法，以确保适时、有效地实施主动制动激励。 基于上述侧翻检测方法估算得到的LTR，设计以差动制动为主要控制方式，利用LTR来触发差动制动控制，并以其对应的侧向加速度为控制目标。车辆处于侧翻危险工况时，如果检测到的LTR超过设定阈值，则对车辆三轴外轮施加制动，降低车辆速度，从而降低车辆LTR；同时，以车辆侧向加速度为控制目标，以触发控制的LTR所对应的侧向加速度为阈值，将车辆侧向加速度控制在目标阈值之内，从而避免侧翻危险，提高车辆行驶安全性。 针对提出的侧翻检测方法以及防侧翻控制策略，首先在MATLAB/Simulink环境下，搭建Trucksim-MATLAB/Simulink基于主动制动激励的侧翻检测模型和差动制动控制联合仿真模型，并进行车辆半载和满载情况下侧翻危险工况的侧翻检测和防侧翻控制仿真。同时，采用Trucksim整车动力学模型、Labview RT及三轴商用车ABS气压台架实物搭建侧翻检测及防侧翻控制硬件在环仿真平台。基于硬件在环平台，在车辆半载和满载情况下，分别进行四种典型工况下侧翻检测试验和三种典型工况下防侧翻控制试验。侧翻检测试验结果表明，所提出的方法能准确、有效地检测车辆侧翻风险，最大相对误差6.6％，且主动制动激励产生的纵向振动对车辆行驶平顺性没有明显影响；防侧翻控制试验结果表明，所提出的防侧翻控制方法可以在车速为70km/h时扩大方向盘转角范围且能有效进行侧翻控制，方向盘转角提高幅度最大为70%。 |
| 作者： | 寇胜伟 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 黄智;高晖 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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