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《武汉理工大学》 2010年
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客车行驶稳定性控制的关键技术研究

褚端峰  
【摘要】:汽车操纵稳定性和侧倾稳定性是车辆行驶稳定性的主要指标,属于车辆主动安全控制的范畴;客车因其重心高、质量大和特别用途,其行驶稳定性控制问题显得尤为重要。目前,在客车行驶稳定性控制系统的开发中,设计者多单独针对操纵稳定性或侧倾稳定性,未从整体出发,考虑所涉及执行机构之间的动力学耦合关系,实现两者的集成控制。论文针对客车行驶中操纵稳定性或侧倾稳定性,研究行驶稳定性控制的关键技术,探讨客车防侧滑和防侧翻控制的新方法,以及两者协调集成控制问题。论文的主要研究工作如下: (1)针对客车行驶稳定性控制问题,建立客车底盘4自由度动力学模型,以及轮胎、悬架和制动器等各执行机构的动力学模型。 (2)以客车防侧滑为目的,利用差动制动特性,建立客车防侧滑差动制动控制的数学模型;采用滑模控制方法,设计防侧滑差动制动控制器来实现客车的操纵稳定性,将其分为上位控制器和下位控制器:上位控制器根据控制指标输出期望横摆力矩,下位控制器根据期望横摆力矩输出各轮胎的制动压力。 (3)以客车防侧翻为目的,利用半主动悬架特性,构建客车防侧翻半主动悬架控制的控制策略和数学模型,以及侧翻的预测模型;采用滑模控制方法,设计客车防侧翻半主动悬架控制器来实现客车的侧倾稳定性,同样将其分为上位控制器和下位控制器:上位控制器根据侧翻预测模型输出期望侧倾力矩,下位控制器根据期望侧倾力矩输出各半主动悬架减振器的驱动电流。 (4)以客车的行驶稳定性为目的,分析差动制动与半主动悬架的动力学耦合关系,利用分层式集成控制结构,将控制系统划分为协调层与执行层,设计协调层的协调控制器,优化各执行层控制器的输出效果。 (5)采用总线式的网络拓扑结构,设计客车行驶稳定性控制的通信网络。 论文以某客车为对象,采用MATLAB/Simulink,建立客车行驶稳定性控制系统的仿真试验平台;以客车驾驶的规范工况,分析上述三种不同控制方式的控制效果;结果显示,集成控制方式更能有效提高控制输出效果。论文的研究结果可作为客车行驶稳定性控制系统开发的理论依据和技术基础,通过进一步实验研究,可有效提高客车行驶的主动安全性。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U461.6

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 覃涛;李刚炎;涂鸣;吴婷;;客车气压制动时延分析及其控制研究[J];北京理工大学学报;2012年05期
2 黄合来;胡水燕;;道路车辆碰撞协调性研究综述[J];北京工业大学学报;2014年10期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李道飞;基于轮胎力最优分配的车辆动力学集成控制研究[D];上海交通大学;2008年
2 郭建华;双轴汽车电子稳定性协调控制系统研究[D];吉林大学;2008年
3 牛礼民;车辆半主动悬架和电动助力转向集成控制的研究与实现[D];江苏大学;2008年
4 袁传义;半主动悬架与电动助力转向系统自适应模糊集成控制及其优化设计[D];江苏大学;2007年
5 初长宝;汽车底盘系统分层式协调控制研究[D];合肥工业大学;2008年
6 聂佳梅;基于灰色预测的汽车SAS与EPS集成系统分层协调控制研究[D];江苏大学;2009年
7 刘喜东;大客车EPS助动力矩及控制策略研究[D];长安大学;2009年
8 于翔鹏;混合电动汽车制动系统的控制技术研究[D];武汉理工大学;2009年
9 王智深;客车气压制动系统欠压补偿控制技术研究[D];武汉理工大学;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3条
1 李龙辉;车辆行驶轨迹的特征参数重构及对行车稳定性影响研究[D];长安大学;2014年
2 胡水燕;基于事故数据的道路车辆碰撞协调性研究[D];中南大学;2013年
3 许兆运;基于ADAMS和VC的某型校车操稳性仿真分析平台[D];合肥工业大学;2014年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王德平,郭孔辉;车辆动力学稳定性控制的控制原理与控制策略研究[J];机械工程学报;2000年03期
2 李亮;宋健;于良耀;黄全安;;低附路面汽车动力学稳定性控制系统控制策略[J];机械工程学报;2008年11期
3 朱茂飞;陈无畏;祝辉;;基于磁流变减振器的半主动悬架时滞变结构控制[J];机械工程学报;2010年12期
4 冯金芝,喻凡,李君,张建武;车辆防抱制动系统与主动悬架联合控制[J];农业机械学报;2002年02期
5 徐娟,谭继锦,陈无畏;基于横向和垂向动力学的整车模型与仿真[J];农业机械学报;2005年09期
6 李亮;宋健;祁雪乐;;汽车动力学稳定性控制系统研究现状及发展趋势[J];农业机械学报;2006年02期
7 于良耀;宋健;李亮;王学辉;;汽车动力学稳定性控制系统冬季试验[J];农业机械学报;2007年11期
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9 余卓平;高晓杰;张立军;;用于车辆稳定性控制的直接横摆力矩及车轮变滑移率联合控制研究[J];汽车工程;2006年09期
10 高晓杰;余卓平;张立军;;集成底盘控制系统的控制构架研究[J];汽车工程;2007年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 沈晓鸣;基于广义执行器—受控对象的车辆底盘集成控制的研究[D];上海交通大学;2006年
2 武建勇;提高车辆操纵稳定性的底盘集成控制系统设计与方法研究[D];上海交通大学;2008年
3 李道飞;基于轮胎力最优分配的车辆动力学集成控制研究[D];上海交通大学;2008年
4 郭建华;双轴汽车电子稳定性协调控制系统研究[D];吉林大学;2008年
5 牛礼民;车辆半主动悬架和电动助力转向集成控制的研究与实现[D];江苏大学;2008年
6 袁传义;半主动悬架与电动助力转向系统自适应模糊集成控制及其优化设计[D];江苏大学;2007年
7 初长宝;汽车底盘系统分层式协调控制研究[D];合肥工业大学;2008年
8 聂佳梅;基于灰色预测的汽车SAS与EPS集成系统分层协调控制研究[D];江苏大学;2009年
9 赵伟;汽车动力学稳定性横摆力矩和主动转向联合控制策略的仿真研究[D];长安大学;2008年
10 刘喜东;大客车EPS助动力矩及控制策略研究[D];长安大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 孟晓楠;SAE J1939协议分析和SmartJ1939系统设计实现[D];浙江大学;2006年
2 过锡隽;汽车电控系统J1939协议和诊断通信模块的开发[D];浙江大学;2006年
3 章贵华;基于滑模变结构控制的车辆动力学稳定性控制研究[D];合肥工业大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 甘方成;;基于Modbus协议压缩机远程监控系统的设计[J];四川有色金属;2010年03期
2 陈玉,温阳东;分布式配电自动化系统的研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年03期
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5 谢东;温阳东;毕锐;周松林;;一种嵌入式远程监控系统的设计[J];安防科技;2008年05期
6 崔永锋;李向前;;基于嵌入式网络设备的远程监控系统设计[J];安防科技;2008年06期
7 赵雨斌;苗满香;陈宇;;基于CAN总线的楼宇智能监控报警系统研究与设计[J];安防科技;2009年01期
8 杨柳;黄学武;郑华耀;;基于双单片机的通用报警监控系统设计[J];安防科技;2009年03期
9 温阳东,邹伟;基于CAN总线的机车LCU通信系统设计[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年04期
10 徐敏;;基于嵌入式TCP/IP系统的智能家居实现[J];安徽职业技术学院学报;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴雪莲;王维佳;喻青;吴婷;;基于无线网络的起重机运行安全监控管理系统设计[A];中国职业安全健康协会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 金浩;韩江洪;史久根;;基于LPC2119的CAN总线通信系统研究[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
3 刘暾东;郑国祥;骆勤强;;基于现场总线的造气炉智能控制研究[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
4 胡伟;付世生;熊小猛;;汽车总线通信技术的原理和应用[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
5 邱建洪;李华民;仇丁辉;陆勇键;;基于CAN通信技术的KB0(CPS)控制与保护开关电器多主机集中控制器[A];2011建筑工程电气技术文集[C];2011年
6 胡杰强;王智晶;;纯电动汽车泊车雷达系统设计[A];经济策论(下)[C];2011年
7 胡杰强;王智晶;;纯电动汽车泊车雷达系统设计[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
8 董磊;刘贤兴;孙宇新;;无轴承异步电机径向悬浮力的微分几何变结构解耦控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 解小华;马彦;陈虹;;总线技术在汽车车门系统中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 张小玉;朱小六;张宇林;徐保国;;基于CAN总线的β-甘露聚糖酶发酵控制系统的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘攀;绳索牵引机器人及虚拟重力系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 付文俊;矿井封闭火区救灾辅助决策系统研发[D];辽宁工程技术大学;2010年
3 刘翔宇;基于直接横摆力矩控制的车辆稳定性研究[D];合肥工业大学;2010年
4 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
5 罗石;线控转向系统主动安全预测控制策略的研究[D];江苏大学;2010年
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7 林潇;液压挖掘机并联式混合动力系统控制策略研究[D];浙江大学;2010年
8 张志锋;感应电机无速度传感器直接转矩控制关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
9 关丽荣;基于反推技术的永磁直线同步电机控制策略研究[D];沈阳工业大学;2010年
10 王苏敬;大功率机车柴油机时间控制式燃油喷射控制系统研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张海清;基于嵌入式系统的CAN总线汽车组合仪表的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 余熠;基于SOC估计算法的电动汽车充电器设计[D];安徽工程大学;2010年
3 张良清;基于嵌入式技术的高精度程控直流电源的研究[D];安徽工程大学;2010年
4 张蛟龙;平面二级倒立摆的控制策略研究[D];河南理工大学;2010年
5 刘经纬;基于DSP的VS1-12/M型永磁真空断路器同步控制系统的研究[D];河南理工大学;2010年
6 张睿;农电自动抄表技术研究[D];山东科技大学;2010年
7 邢煜;变电站安全运行管理信息系统研究与应用[D];山东科技大学;2010年
8 丁鉴彬;注塑机械手控制系统设计研究[D];山东科技大学;2010年
9 何凤平;迟滞系统的滑模变结构控制算法研究[D];浙江理工大学;2010年
10 葛松林;基于CAN总线的纺织小张力智能传感器的研究[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谭超,俞德孚,罗金良;悬架双筒液压充气减振器的基本结构和工作原理[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1997年03期
2 范晶晶;邹广才;;基于DYC的四轮驱动电传动车辆动力学控制系统研究[J];车辆与动力技术;2009年01期
3 向怀坤,荣建,钟小明,牛玉强;车辆定位技术在道路线形检测中的应用[J];北京工业大学学报;2003年04期
4 李哲;魏志军;张平;;调压阀内流场数值模拟及动态特性分析[J];北京理工大学学报;2007年05期
5 刘合法,花家寿;汽车侧倾稳定性的动态仿真(一)——数学模型的建立[J];传动技术;2003年02期
6 蓝志坤;王静;;汽车被动安全技术指标简易评价的研究[J];长春大学学报;2009年10期
7 丁喜波,张忠典,陆凤霞,孙宝军;光电式传感器原理及其应用[J];传感器技术;1996年05期
8 姚连璧;车载GPS道路数据采集与线形参数的计算[J];测绘学报;2002年S1期
9 唐进君;曹凯;;一种自适应轨迹曲线地图匹配算法[J];测绘学报;2008年03期
10 丘晓坚,吴国雄,颜强;公路平面线形自动化设计中拟合曲率图的识别和转化[J];重庆交通学院学报;2002年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 刘永超;刘道勇;;双膜片弹簧制动气室有限元分析[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘翔宇;基于直接横摆力矩控制的车辆稳定性研究[D];合肥工业大学;2010年
2 陈伟;基于GPS和自包含传感器的行人室内外无缝定位算法研究[D];中国科学技术大学;2010年
3 路永婕;重载汽车与路面相互作用动力学研究[D];北京交通大学;2011年
4 王欢;多轴车辆转向系统与悬架系统集成控制研究[D];吉林大学;2011年
5 陈军;基于DSP的高速公路车道偏离报警系统研究[D];天津大学;2010年
6 荆友录;货车与乘用车正面碰撞相容性的研究[D];南京航空航天大学;2009年
7 赵治国;车辆动力学及其非线性控制理论技术的研究[D];西北工业大学;2002年
8 张小龙;车辆主动安全性能道路试验系统及评价方法研究[D];东南大学;2006年
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10 周明刚;鼓式制动器低频振动理论与特性研究[D];华中科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈林;商用车操纵稳定性状态估计方法研究[D];吉林大学;2011年
2 黄燕;规则自调整的自适应模糊控制研究[D];汕头大学;2003年
3 寇发荣;高速危险工况下大客车操纵稳定性仿真与试验研究[D];长安大学;2003年
4 郭凤香;道路线形安全分析与评价[D];昆明理工大学;2005年
5 张彦如;汽车半主动悬架模糊控制研究[D];合肥工业大学;2005年
6 赵秋芳;基于ADAMS的汽车操纵稳定性仿真试验初步研究[D];大连理工大学;2006年
7 罗俊;汽车稳定性控制策略研究与仿真[D];武汉科技大学;2006年
8 赵长利;汽车制动性能及其统计特征研究[D];山东科技大学;2005年
9 李晔;汽车ESP控制策略及其硬件实现研究[D];东南大学;2006年
10 李洪伟;汽车悬架运动学特性的仿真与试验研究[D];吉林大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 王睿;李显生;任园园;张浩;郑雪莲;;基于横向载荷转移量的客车侧倾稳定性分析[J];湖南大学学报(自然科学版);2013年05期
2 汤锴杰;栗灿;;客车制动系统基于EMB的优化与仿真分析[J];制造业自动化;2014年07期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 马彬;车路协同动力学差异特性及轮胎印迹机理研究[D];吉林大学;2014年
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 黄晓慧;车辆弯道安全辅助驾驶控制系统设计[D];大连理工大学;2013年
2 王启波;基于实车试验的营运客车操纵稳定性状态参数研究[D];吉林大学;2013年
3 张磊;玻璃切割轨迹最优规划方法及其控制实时性研究[D];武汉理工大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王莹,方敏,陈无畏;四自由度汽车主动悬架系统的数学建模[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2005年01期
2 王友保,刘登义;灰色加权法及其在水质评价中的应用[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2002年04期
3 王欲进;江发潮;;车载网络的现状与发展[J];车辆与动力技术;2008年01期
4 王国丽,顾亮,孙逢春;车辆主动悬架技术的现状和发展趋势[J];兵工学报;2000年S1期
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6 王国业;刘昭度;王仁广;马岳峰;;汽车ABS在对开路面上的弯道制动性能[J];北京理工大学学报;2006年04期
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10 左丽;李夏青;吴文江;;电动助力转向系统稳定性分析[J];北京汽车;2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵治国;车辆动力学及其非线性控制理论技术的研究[D];西北工业大学;2002年
2 兰少华;多Agent技术及其应用研究[D];南京理工大学;2002年
3 孙建民;车辆主动悬架系统控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
4 郭庆;多Agent系统协商中若干关键技术的研究[D];浙江大学;2003年
5 郭莲英;基于Agent的城市河流水环境智能决策支持系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
6 范波;基于Agent的多机器人信息融合与协调研究[D];西北工业大学;2004年
7 夏娜;分布式智能系统中联盟机制研究[D];合肥工业大学;2005年
8 伍少成;Agent的强化学习与通信技术研究及应用[D];华南理工大学;2006年
9 赵健;轻型越野汽车牵引力/制动力控制系统研究[D];吉林大学;2007年
10 沈晓鸣;基于广义执行器—受控对象的车辆底盘集成控制的研究[D];上海交通大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李永强;基于CAN总线下的电控柴油机多ECU通信平台的设计[D];大连理工大学;2003年
2 郭昆丽;基于改进遗传算法的配电网无功优化研究[D];西安理工大学;2003年
3 沈志忠;多智能体及其在生产系统的控制和故障诊断中的应用[D];河北工业大学;2003年
4 黄森仁;汽车电动助力转向系统(EPS)的研究[D];合肥工业大学;2003年
5 刘广;协同设计中Agent技术研究[D];西北工业大学;2003年
6 任重;汽车网络综合研究及基于CAN总线的汽车组合仪表的实现[D];浙江大学;2003年
7 王妍旻;汽车电动助力转向与主动悬架集成系统自适应控制研究[D];合肥工业大学;2004年
8 姜鹏飞;IVECO汽车悬架系统的动态设计与仿真分析[D];南京理工大学;2004年
9 李捷;CAN总线在纯电动汽车中的应用[D];天津大学;2003年
10 谢学科;多Agent交互协作研究及系统模拟[D];西北工业大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱广辉 ,曹立波 ,万鑫铭;工程车的行驶稳定性分析[J];汽车研究与开发;2003年06期
2 刘晓峰;陈礼;徐彦冰;魏兴;;跟踪供电车行驶稳定性分析[J];起重运输机械;2011年01期
3 田欣利;;砼搅拌输送车行驶稳定性研究[J];建筑机械化;1992年01期
4 欧阳新,董可文;汽车行驶稳定性的影响因素分析[J];世界汽车;1999年10期
5 胡素云;王窈惠;宋友发;;混凝土搅拌运输车行驶稳定性分析[J];筑路机械与施工机械化;2010年11期
6 伏志和;;轮式工程车辆重心偏离对行驶稳定性的影响[J];建筑机械;2007年05期
7 陈文柏;聂水湘;;某型机械维修车行驶稳定性设计计算[J];移动电源与车辆;2007年01期
8 张俊海;;轮式机械坡道行驶稳定性分析[J];广西轻工业;2008年07期
9 贾会星;;罐式汽车制动时行驶稳定性分析[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2014年02期
10 刘刚,张子达,邹广德,诸文农;铰接车辆行驶稳定性的动力学建模[J];工程机械;1996年08期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 刘建勋;王红坚;何绍华;;军用铰接式工程机械高速行驶稳定性研究[A];中国工程机械学会2003年年会论文集[C];2003年
2 闫艳;鲍际平;;基于LabVIEW的货车行驶稳定性监测系统[A];第20届测控、计量、仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 褚端峰;客车行驶稳定性控制的关键技术研究[D];武汉理工大学;2010年
2 玄圣夷;面向主动安全的汽车底盘行驶稳定性控制策略研究[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 闫艳;基于LabVIEW的货车行驶稳定性监测系统设计[D];北京林业大学;2011年
2 卜凯;槽罐车流固耦合数值分析和行驶稳定性研究[D];南京理工大学;2012年
3 关琼浩;汽车高速转弯行驶稳定性预警系统研究[D];大连交通大学;2014年
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