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基于排气制动的半挂汽车列车制动稳定性控制研究
| 论文题名： | 基于排气制动的半挂汽车列车制动稳定性控制研究 |
| 关键词： | 半挂汽车列车;排气制动;制动稳定性;差动制动;模糊控制 |
| 摘要： | 公路里程的增加促进了公路运输的发展，相比普通载货汽车的运输方式，半挂汽车列车具有甩挂运输、区段运输和滚装运输等特点，已经成为公路运输最重要的运输工具，其制动稳定性受到人们的重视。为了使半挂汽车列车保持良好的制动效能，应该在车辆上加装持续制动装置来分担制动负荷。但是持续制动装置一般只作用于牵引车驱动轮，改变了原车的制动力分配，容易使制动稳定性变差，尤其在弯道制动时可能发生甩尾、折叠和侧翻等危险情况。本文基于排气制动工况，建立半挂汽车列车动力学模型，对其制动稳定性进行仿真研究，具体研究内容如下： 首先，通过对各种持续制动技术原理的研究和性能对比分析，选择排气制动作为车辆的持续制动系统。根据研究的需要，选择合理的坐标系和整车自由度，并且考虑行车制动器的气压延迟特性，建立10自由度半挂汽车列车动力学模型，为仿真模型的建立奠定理论基础。 其次，运用MATLAB/Simulink仿真软件搭建半挂汽车列车的动力学模型，包括：半挂汽车列车运动模型、车轮侧偏角模型、车轮运动模型、滑移率模型、主制动器模型和排气制动模型等。并基于模型进行行车制动器单独制动和行车制动排气制动联合制动仿真，输出制动车速、牵引车的横摆角速度和侧向加速度、半挂车的横摆角速度和侧向加速度以及铰接角等，比较两种不同工况下的制动稳定性。 最后，针对制动失稳工况，设计差动制动控制策略，通过改变车辆的纵向力向车辆提供附加横摆力矩，改善汽车运动姿态，提高路径跟踪能力和制动稳定性；采用滑移率模糊控制策略使车辆最大程度地利用地面附着条件，保证横摆力矩最优控制。在高附着系数和低附着系数路面进行转弯制动仿真来验证控制策略的效果，并且对比分析半挂汽车列车在不同附着系数路面的制动失稳主要表现形式。 本文对半挂汽车列车联合制动系统的制动稳定性研究具有重要意义，并且为车辆稳定性控制系统开发提供了有利支持。 |
| 作者： | 杨佩钊 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 余强 |
| 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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