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基于差动制动的重型车辆防侧翻控制
| 论文题名： | 基于差动制动的重型车辆防侧翻控制 |
| 关键词： | 重型载货车辆;侧翻事故;横向载荷转移率;横摆角速度;差动制动;PID控制 |
| 摘要： | 重型运输车辆质心较高、质量体积比较大、轮距相对较小，该类型车辆的这些特点导致车辆行驶过程中，尤其是在车辆转弯过程中极易发生侧翻危险。针对这个问题国内外众多学者都进行了相应的研究与探索，并取得了一定成果。 文中总结了国内外学者的研究经验，在众多研究成果的基础上，将某重型载货车辆作为本文的研究对象，对该类型车辆的侧翻原理进行了分析研究，提出了以模糊-PID控制算法控制的差动制动方式来对车辆的侧翻进行预防。具体研究内容如下： 针对研究内容，将MATLAB/Simulink软件作为本文的模型搭建平台建立了车辆动力学模型，为了对模型的精确程度进行验证，研究过程中选取角阶跃输入工况与正弦输入工况对模型进行了验证，验证结果显示车辆模型的动态参数都可以很好地跟随输入，证明所建模型准确可用。 研究过程中对该类型车辆的侧翻原因进行了分析研究。研究结果发现：车辆侧翻原因一方面源自该类型车辆自身构造特点（重心高、质量大、体积大、轮距相对较小等），另一方面源自车辆转弯过程中侧向加速度较大、实际横摆角速度与理想横摆角速度偏差太大。两方面的原因都会导致车辆的横向载荷转移率LTR过大，从而发生侧翻现象。 提出以差动制动的方式改善车辆的侧翻问题，针对引起车辆侧翻的原因提出将车辆的横向载荷转移率与车辆的横摆角速度分别作为控制变量进行对比研究。 对比当今比较流行的控制算法，分析了各种控制算法的优缺点，选取了兼具模糊控制、PID控制优点的模糊-PID控制作为差动制动的控制算法，并建立起仿真模型。 为了对文中所提出的基于差动制动的车辆防侧翻控制系统进行验证，文中选取角阶跃输入与正弦输入对控制系统进行了仿真验证，验证结果显示，该方法可以有效地对车辆进行主动控制达到防侧翻的目的。 |
| 作者： | 张超 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 司利增 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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