收藏本站
《吉林大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

运动型多功能汽车防侧翻控制与评价方法研究

汤敏  
【摘要】:近年来,运动型多功能汽车(Sport Utility Vehicle, SUV)由于其良好的动力性能和越野性能,受到越来越多人的喜爱,但是,其缺点是更容易发生翻车。汽车侧翻事故对成员的伤害程度在所有单车事故中仅次于碰撞事故,因此,国内外的研究学者和各大汽车厂商越来越多的关注汽车侧翻稳定性能的研究。相对于国外,国内对车辆侧翻稳定性的研究起步较晚。 SUV车辆比一般的轿车更容易发生侧翻的原因在于其质心高、轮距相对较小,因此,在高速转向行驶时,更容易侧向失稳,导致翻车事故的发生。并且,在汽车发生侧翻事故之前,驾驶员通常感觉不到汽车将要发生侧翻,因此来不及采取适当的措施来阻止汽车侧翻的发生,比如施加制动、降低节气门开度、及时的转向操作等。 因此,为了降低SUV高速转向时的侧翻危险,有必要设计适当的主动防侧翻安全控制装置,对汽车的运动状态进行实时监测,当汽车有发生侧翻的危险时,该系统可以及时对驾驶员进行预警,并触发主动防侧翻控制器对汽车的侧翻稳定性进行主动控制,从而,提高SUV车辆高速转向时的侧翻稳定性能。 本文针对SUV汽车高速转向时的侧翻稳定性能进行研究,主要内容包括: (1)首先,本论文采用基于简化参考模型的动态侧翻性能指标,作为侧翻预警和控制器的触发条件。该线性3自由度简化模型包括侧向运动、横摆运动和侧倾运动3个自由度,能够用来描述SUV车辆的侧倾运动行为。选择横向载荷转移率(Lateral-Load Transfer Ratio,LTR)作为汽车的动态侧翻性能指标,用来定量的表示汽车的侧翻稳定性能。其次,主动防侧翻控制控制(Anti-Rollover Control, ARC)系统采用差动制动的方式作为主动防侧翻控制系统的执行机构,并采用侧向加速度作为反馈控制信号,控制算法采用经典的PID控制算法用来计算所需的补偿横摆力矩。一旦系统检测到汽车有发生侧翻的危险,便会触发控制器,通过差动制动的方式对前外轮进行制动,从而对汽车施加一个补偿横摆力矩来降低汽车的侧翻危险,提高汽车的侧翻稳定性能。 (2)本文采用最坏工况评价方法对汽车侧翻稳定性能进行评价研究。最坏工况评价方法的原理是通过最优化的方式搜索寻找使性能成本函数最大化的驾驶员转向操作,并通过数值方法求解最坏转向工况,其中,转向输入的初始估计值是通过基于标准试验Fishhook转向获得的。通过Fishhook转向试验和所得到的最坏转向工况的仿真对比表明,在同等条件下(如相同的路面状况、车速、最大方向盘转角等),通过最优化方法得到的最坏转向行驶工况能够产生比标准试验Fishhook工况更恶劣的汽车侧倾运动,甚至侧翻。从而初步证明了该最坏工况评价方法可以用于汽车侧翻稳定性能的评价研究。 (3)本文选取典型仿真行驶工况:J-转向工况、Fishhook转向工况、双移线工况,以及通过最优化得到的最坏行驶工况,对汽车侧翻稳定性进行仿真研究分析。分别通过上述工况对主动防侧翻控制系统进行仿真研究,验证通过差动制动和PID控制算法实现的主动防侧翻控制系统的有效性和可靠性,对比控制前后对汽车侧翻稳定性能的改善效果。仿真结果表明,本文所设计的基于差动制动的主动防侧翻控制系统,能够有效的提高汽车的侧翻稳定性能,防止SUV汽车发生侧翻事故。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U461.6

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 李占方;姬鹏;李小龙;;基于正交试验的SUV侧翻性能仿真分析[J];机械设计与制造;2014年12期
2 时晓杰;何杰;;基于ADAMS/Car的车辆侧翻风险因素研究[J];公路交通科技;2014年10期
3 潘盛辉;张兴达;王娜;;基于差动制动的SUV防侧翻控制仿真研究[J];计算机仿真;2013年06期
4 朱梦臣;李守成;毛毳;谢继鹏;孙成全;;随机海浪运动下的甲板车辆侧翻分析[J];机械;2013年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 石冠男;商用车动力学状态识别及稳定性协调控制研究[D];吉林大学;2018年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张辉;基于悬架刚度阻尼优化的车辆侧翻稳定性研究[D];湖南大学;2018年
2 王浩宇;基于预瞄、预测模型的汽车防侧翻控制策略研究[D];南京航空航天大学;2017年
3 张雷;基于底盘动力学的汽车防侧翻控制[D];南京航空航天大学;2017年
4 李振;汽车罐车液体晃动动力学分析与防侧翻控制研究[D];重庆交通大学;2016年
5 陈蓉;轻型森林消防车倾翻稳定性研究[D];北京林业大学;2016年
6 景园;半主动悬架的车辆侧倾分析和控制[D];东北林业大学;2016年
7 高琦;运输车辆侧翻预测及主动防侧翻控制研究[D];山东理工大学;2015年
8 李占方;面向SUV侧翻性能的结构参数设计研究[D];河北工程大学;2014年
9 李得泉;校车侧翻预警及主动防侧翻控制策略研究[D];燕山大学;2014年
10 蔡远骏;车辆防侧翻控制策略研究与仿真分析[D];东北大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 王健;余贵珍;张为;丁能根;;基于滑模观测和模糊推理的车辆侧翻实时预警技术[J];农业机械学报;2010年06期
2 于志新;宗长富;何磊;王素文;;基于TTR预警的重型车辆防侧翻控制算法[J];吉林大学学报(工学版);2009年S2期
3 肖杰;雷雨成;张平;汤涤军;白冰;;汽车静态最大侧倾稳定角及其影响因素敏感度分析[J];中国制造业信息化;2006年11期
4 花家寿,刘合法,范桦,李厚林,万明;车辆静态侧翻试验方法的分析研究[J];传动技术;1998年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 朱天军;基于改进TTR重型车辆侧翻预警及多目标稳定性控制算法研究[D];吉林大学;2010年
2 金智林;运动型多功能汽车侧翻稳定性及防侧翻控制[D];南京航空航天大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 成光华;基于TTR的汽车侧翻预警器设计[D];南京航空航天大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 夏薇;蒋利浩;王灿;曾建民;廖小平;;汽车底盘硬点测量技术的研究[J];汽车工程;2015年08期
2 王新;赵斯琪;王力扬;徐松兵;王书茂;;果园作业车稳定性控制方法研究[J];农业机械学报;2015年05期
3 杨柳;穆浩淼;邓钧文;宋雨瑶;刘武;;基于ZigBee无线传输的果园机车防撞防倾翻预警系统[J];农业工程学报;2014年21期
4 张燕君;李得泉;侯立梅;;基于T-S模糊神经网络优化TTR的校车侧翻预警[J];机械设计;2014年10期
5 欧健;颜文;杨鄂川;李伟;;半挂汽车列车主动防侧翻控制与仿真分析[J];计算机仿真;2014年05期
6 余贵珍;李芹;王云鹏;王迪;;车辆弯道行驶侧倾稳定性分析与侧翻预警研究[J];北京工业大学学报;2014年04期
7 周亮;张仪栋;;基于CAN总线的高精度汽车多功能侧倾试验台的开发[J];客车技术与研究;2013年04期
8 王仲宜;廖美颖;谷玉川;郭绍良;;汽车车身侧倾控制方法研究[J];机电工程技术;2013年07期
9 黄亚飞;闵衡;戴芳庆;;婴儿手推车一体化智能装置的设计[J];大学教育;2013年12期
10 秦洪懋;丁仁凯;;基于红外的汽车侧翻预警系统设计[J];数字技术与应用;2013年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 万滢;液罐车辆车—液耦合动力学特性与防侧翻控制方法研究[D];吉林大学;2018年
2 石冠男;商用车动力学状态识别及稳定性协调控制研究[D];吉林大学;2018年
3 景晖;基于差动转向的分布式直驱电动汽车鲁棒控制方法研究[D];东南大学;2017年
4 郭艳君;营运客车典型危险行驶状态识别方法研究[D];长安大学;2016年
5 年四成;具有蠕动行走特性的管道机器人结构设计与性能分析[D];北京邮电大学;2016年
6 孙治博;六轮摆臂林用底盘稳定性分析与防倾翻研究[D];北京林业大学;2016年
7 于志新;基于MPC的重型半挂车动力学稳定性多目标控制研究[D];吉林大学;2015年
8 晏愈光;大型客车非线性操纵稳定性控制策略研究[D];吉林大学;2015年
9 王睿;客车主动侧倾控制及操纵稳定性数据管理平台研究[D];吉林大学;2014年
10 聂枝根;基于后轴主动转向与差动制动集成的重型半挂车控制策略研究[D];吉林大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨杰;基于主动悬架控制的客车防侧翻研究[D];长安大学;2018年
2 茹强;双挂汽车列车稳定性控制策略研究[D];长安大学;2018年
3 王璐;轮式车辆侧翻预警系统研究[D];西北农林科技大学;2018年
4 封帆;电动轮驱动汽车不平路面侧倾稳定性研究[D];燕山大学;2017年
5 尉昕野;农村公路营运客车行驶安全研究[D];吉林大学;2016年
6 梁群彰;基于参数辨识的半挂汽车列车侧翻控制系统的研究[D];广西大学;2016年
7 汪蕊;基于隐马可夫模型的SUV车辆侧翻预警研究[D];南京林业大学;2016年
8 朱志成;基于时间预警的液压混合动力卡车主动防侧翻控制研究[D];吉林大学;2016年
9 余锐;多轴车侧翻稳定性仿真分析及预警方法研究[D];重庆交通大学;2016年
10 李振;汽车罐车液体晃动动力学分析与防侧翻控制研究[D];重庆交通大学;2016年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙璐;游克思;王易阳;王登忠;顾文钧;;道路因素对车辆侧翻的影响分析[J];东南大学学报(自然科学版);2013年03期
2 徐中明;于海兴;伍小龙;张志飞;;车辆侧翻指标与侧翻风险因素分析[J];重庆大学学报;2013年03期
3 岑达希;胡树根;王耘;宋小文;;基于LTR的汽车差动制动防侧翻动力学研究[J];机电工程;2011年05期
4 宗智;姜宗玉;吴宗铎;;“企业”号航空母舰耐波性数值计算研究[J];中国舰船研究;2011年02期
5 许东松;刘星宇;王立新;;航母运动对舰载飞机着舰安全性的影响[J];北京航空航天大学学报;2011年03期
6 王蠡;项党;陈璟;吴磊;;扭力梁后桥总成参数对整车转向特性影响的分析[J];汽车工程;2011年01期
7 陈君;;某车载电子设备结构总体设计[J];机械研究与应用;2010年05期
8 李志刚;沈明;邹猛;张金换;胡经耀;马春生;;基于多体动力学的微型客车急转弯侧翻倾向性仿真[J];清华大学学报(自然科学版);2010年08期
9 姚海;鲍劲松;金烨;;基于海况环境激励的某船载装置动力学分析[J];系统仿真学报;2009年24期
10 金智林;翁建生;胡海岩;;汽车侧翻预警及防侧翻控制[J];动力学与控制学报;2007年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 程兴群;轮边电驱动铰接客车驱动力矩分配控制策略研究[D];北京理工大学;2016年
2 王思思;自适应容积卡尔曼滤波器及其在雷达目标跟踪中的应用[D];大连海事大学;2015年
3 聂枝根;基于后轴主动转向与差动制动集成的重型半挂车控制策略研究[D];吉林大学;2014年
4 韩正铁;商用车电控制动系统迟滞特性及补偿控制策略研究[D];吉林大学;2014年
5 褚文博;分布式电驱动车辆动力学状态参数观测及驱动力协调控制[D];清华大学;2013年
6 魏喜庆;航天器相对导航中的非线性滤波问题研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
7 葛磊;容积卡尔曼滤波算法研究及其在导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2013年
8 覃涛;客车气压制动系统时延分析及其控制技术研究[D];武汉理工大学;2012年
9 杨建森;面向主动安全的汽车底盘集成控制策略研究[D];吉林大学;2012年
10 张浩;客车操纵稳定性分析及其控制策略研究[D];吉林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邰瑞;基于半主动悬架控制的车辆防侧翻研究[D];南京林业大学;2015年
2 苏运福;基于驾驶员行为模型预测的汽车动力学控制研究[D];吉林大学;2015年
3 贾钢;基于差动制动的运动型多功能轿车防侧翻控制研究[D];清华大学;2015年
4 杨威勇;车辆主动悬架控制策略及Simulink仿真研究[D];辽宁工业大学;2015年
5 张甲乐;客车侧翻稳定性分析与防侧翻控制研究[D];南京航空航天大学;2015年
6 薛健;基于差动制动技术的汽车防侧翻控制研究[D];浙江大学;2015年
7 吴健;基于逆模型的磁流变半主动悬架控制器设计[D];哈尔滨工业大学;2014年
8 龙致宇;基于TruckSim的半挂汽车列车侧翻控制算法的研究[D];广西大学;2014年
9 王二红;大客车防侧翻预警及控制系统研究[D];重庆交通大学;2014年
10 熊驰;基于ADAMS的多轴重型车辆侧倾稳定性研究[D];重庆交通大学;2014年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 张雷;金智林;赵曰贺;赵锋;;基于ADAMS的汽车侧翻稳定性仿真分析[J];重庆理工大学学报(自然科学);2015年10期
2 李伟平;莫少杰;肖娟;张宝珍;;考虑平顺性的汽车侧倾稳定性控制及优化[J];计算机仿真;2015年08期
3 鲍卫宁;胡三宝;;考虑路面激励的车辆侧翻仿真分析[J];农业工程学报;2015年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 塔拉提别克·艾尔肯;低温LNG运输罐车应力强度分析与疲劳研究[D];新疆大学;2018年
2 季林;基于轮胎垂向力预测的车辆防侧翻控制策略研究[D];南京航空航天大学;2018年
3 张超;基于差动制动的重型车辆防侧翻控制[D];长安大学;2017年
4 张志生;船载起重机臂架有限元分析及优化[D];江苏大学;2016年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 麦莉;宗长富;高越;黄朝胜;;重型半挂车侧倾稳定性仿真与分析[J];吉林大学学报(工学版);2008年S2期
2 金智林;翁建生;胡海岩;;汽车侧翻预警及防侧翻控制[J];动力学与控制学报;2007年04期
3 陈耀明,张满良;汽车静态侧翻稳定角的计算方法[J];汽车技术;1994年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 黄朝胜;重型载货汽车底盘性能设计参数控制研究[D];吉林大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢鉴明;;活鱼拦路[J];广东交通;2012年05期
2 靳立强;石冠男;孔德隽;于雅静;;基于零力矩点指标和侧翻时间算法的车辆侧翻预警[J];汽车工程;2017年03期
3 张俊;张世艺;李军;;重型汽车侧翻因素分析[J];汽车工业研究;2017年06期
4 张常青;严成淑;;装得多跑得急出门侧翻[J];道路交通管理;2006年12期
5 王璋;;汽车侧翻试验台及侧翻失效的精确计算[J];专用汽车;1987年01期
6 王超;金智林;张甲乐;;大客车侧翻稳定性分析及防侧翻鲁棒控制[J];重庆理工大学学报(自然科学);2017年10期
7 Amdrze;G.Nalecz;Zhengyu Lu;Kemneth L.d'Entremont;;车辆侧翻倾向动态测试的研究(一)[J];传动技术;2014年02期
8 谢光耀;;客车侧翻大比拼[J];商用汽车新闻;2006年09期
9 李建;;当汽车发生侧翻、相撞时该怎么办[J];交通与运输;2008年02期
10 靳立强;石冠男;于雅静;王博文;;基于零力矩点位置和模糊控制的商用车防侧翻控制[J];汽车工程;2017年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘晶郁;张可可;赵建宁;;乘载式大客车侧翻碰撞仿真分析[A];2016中国汽车工程学会年会论文集[C];2016年
2 李韶华;陈江波;任剑莹;;基于整车虚拟样机模型的重型汽车差动制动防侧翻控制研究[A];第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2015年
3 崔晋阳;张光福;杨涛;崔寅生;;铁马自卸车侧翻计算[A];“技术创新与核心能力建设”重庆汽车工程学会2006年会论文集[C];2006年
4 刘志刚;王书茂;徐志坚;祝青园;;基于虚拟仪器技术的汽车静侧翻稳定性测控系统[A];设备监测与诊断技术及其应用——第十二届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2005年
5 严钟辉;严世榕;;基于差动制动与主动悬架的客车防侧翻控制研究[A];系统仿真技术及其应用学术论文集(第15卷)[C];2014年
6 赵树恩;屈贤;张金龙;;基于人车路协同的车辆弯道安全车速预测[A];2015中国汽车工程学会年会论文集(Volume2)[C];2015年
7 翟志良;刘万顶;王旭;张大勇;;主挂侧翻自卸列车液压系统设计[A];第十一届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2014年
8 宋小文;李杰;王耘;胡树根;钱炜苗;;一种改进的汽车侧翻模型及其应用研究[A];2009中国汽车工程学会年会论文集[C];2009年
9 徐向真;;审计制度评价方法与维护的相关问题探讨[A];中国会计学会审计专业委员会2010年学术年会论文集[C];2010年
10 白宝光;;工序能力评价方法研究[A];中国现场统计研究会第九届学术年会论文集[C];1999年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;专家剖析台湾客车侧翻特大事故中车辆及驾驶人存在的问题[N];人民公安报·交通安全周刊;2017年
2 孙楠;31吨油罐车侧翻 于田消防紧急排险[N];人民公安报·消防周刊;2017年
3 王大霖;新疆克州大轿车侧翻,遇难者中有13名学生[N];新华每日电讯;2008年
4 邝蕾;美车辆侧翻法规30年不改遭质疑[N];中国汽车报;2004年
5 记者 丁国锋;丰县校车侧翻事故15名学生遇难[N];法制日报;2011年
6 记者 英涛;我市成功处置一起危化车辆侧翻事故[N];保定日报;2007年
7 记者 姚瑶 通讯员 肖海强;20吨天然气槽车昨发生侧翻[N];常德日报;2007年
8 实习记者 李晓波;上海保险业快速应对大客车侧翻事故[N];中国保险报;2011年
9 记者 崔小明 通讯员 陈卫东;公交车倒溜200余米侧翻致1人死亡[N];宁波日报;2010年
10 记者 余勤 廖小清 通讯员 于军;杭徽高速客车侧翻致6死30余伤[N];浙江日报;2014年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 金智林;运动型多功能汽车侧翻稳定性及防侧翻控制[D];南京航空航天大学;2008年
2 朱天军;基于改进TTR重型车辆侧翻预警及多目标稳定性控制算法研究[D];吉林大学;2010年
3 殷俊伟;CFRP切削加工损伤成因及其评价方法[D];大连理工大学;2018年
4 王雪荣;管理体系整合及综合评价方法研究[D];南京理工大学;2005年
5 雷雨;公益项目技术评价方法研究[D];天津大学;2005年
6 刘华;绿色产品评价理论和方法及其在粉末冶金中的应用[D];华南理工大学;2005年
7 魏巍;“跨学科研究”评价方法与资助对策[D];中国科学技术大学;2011年
8 孙笑;基于财务决策视角的企业内在价值评价方法研究[D];吉林大学;2013年
9 马书明;化工石化区域环境风险和应急能力评价方法与空间决策支持系统的研究[D];大连理工大学;2016年
10 陈敬全;科研评价方法与实证研究[D];武汉大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汤敏;运动型多功能汽车防侧翻控制与评价方法研究[D];吉林大学;2011年
2 孙帅;基于主动脉冲转向的SUV防侧翻控制研究[D];福州大学;2017年
3 高琦;运输车辆侧翻预测及主动防侧翻控制研究[D];山东理工大学;2015年
4 申海龙;基于ADAMS的汽车侧翻仿真分析与研究[D];大连交通大学;2016年
5 王璐;轮式车辆侧翻预警系统研究[D];西北农林科技大学;2018年
6 王全;特种车辆侧翻稳定性理论与数值仿真研究[D];国防科学技术大学;2016年
7 金颖智;融合驾驶意图和动态多参数的汽车侧翻评价研究[D];南京航空航天大学;2018年
8 韩雪松;基于驾驶员操控和悬架控制的汽车防侧翻研究[D];南京航空航天大学;2018年
9 王超;三轴式客车侧翻稳定性及防侧翻控制研究[D];南京航空航天大学;2018年
10 郭腾飞;东风304A拖拉机乘驾操作人机设计与侧翻预警研究[D];沈阳建筑大学;2015年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026