收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

半挂汽车列车非线性稳定性控制研究

彭涛  
【摘要】:半挂汽车列车作为牵引车与半挂车的重要组合形式,已逐渐成为道路运输车辆的主体。由于普遍采用牵引车和半挂车独立生产和市场经营的运作模式,难以保证牵引车和挂车的匹配和综合安全性,加之国内针对半挂汽车列车安全性评价标准不尽完善、检测技术相对落后等原因,使半挂汽车列车操纵性和行驶稳定性较差,导致交通事故居高不下,甚至有不断加剧的趋势。因此,从牵引车和半挂车匹配和综合安全性的角度,分析和研究汽车列车运动学特性,改善整车操纵和行驶稳定性能,仍然是当前迫切需要解决的问题。 围绕半挂汽车列车运动特性分析、行驶稳定域估计以及主动安全控制等方面的问题展开研究,力求从根本上掌握半挂汽车列车稳定性和非线性动力学特性,解决工程中广泛关注的半挂汽车列车操纵稳定性检测、行驶稳定域估计及车辆在侧向风干扰和极限转向情况下的行驶稳定性控制等问题,主要研究内容如下: 1)构建多自由度半挂汽车列车动力学模型,分析车辆在不同载荷和转向条件下的运动响应及失稳的形式和特点;应用GPS技术和惯性测量技术集成,开发适用于半挂汽车列车操纵和行驶稳定性的检测装置,并对实车进行典型工况试验测试;根据所研究对象合理简化半挂汽车列车动力学模型并验证模型可靠性。 2)基于半挂汽车列车动力学系统相关特性,从系统稳态转向平衡点、非稳态转向平衡域及系统能量转化角度对车辆转向稳定性进行分析,掌握半挂汽车列车和牵引车单车在不同行驶条件下各状态参量平衡点、平衡域变化及系统能量转化规律;定性和定量分析半挂车对牵引车及整车协同运动的影响。 3)依据分岔理论、中心流定理和混沌理论,在构建包含Pacejka轮胎魔术公式的半挂汽车列车动力学系统Jacobian矩阵的基础上,分析车辆稳态转向临界状态时的鞍结分岔特性,获得外界干扰条件下系统平衡点及分岔形式的变化规律,并对考虑纵向速度和转角幅值变化的车辆动力学系统在非稳态转向条件下是否存在混沌运动问题进行了初步探讨。 4)依据二自由度单车行驶稳定域的John分析方法,构建包含三次项轮胎公式的车辆系统二次型Lyapunov能量函数,利用Lagrange切点法确定能量函数边界条件并依据Lyapunov稳定性理论求解车辆行驶稳定域;通过分析上述方法的局限,提出改进方法:构建包含Pacejka轮胎魔术公式的车辆系统二次型Lyapunov能量函数,利用系统能量转化特性确定能量函数边界条件并对车辆行驶稳定域进行估计;从定性和定量角度对两种方法估计的车辆行驶稳定域进行对比分析,并通过实车和仿真试验验证改进方法的准确性。 5)提出考虑轮胎参数摄动和侧向风干扰的半挂汽车列车线性分式变换(LFT)模型;基于鲁棒控制理论,应用主动前轮转向和鞍座主动横摆力矩控制策略,利用H回路成形方法和期望状态输出的H范数指标设计多输入多输出的H前馈和反馈综合控制器;通过车辆在侧向风干扰和极限转向输入条件下的半挂汽车列车运动仿真试验,分析和验证控制器对于消除车辆参数摄动和外界不确定因素干扰的影响以及提高车辆直线保持性和期望状态跟踪性方面的控制效果。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 温品文;;建议半挂汽车列车总长限界增至16.5米[J];交通标准化;1988年02期
2 贺继红;;关于《五轴半挂汽车列车道路货物运输模式探讨》的讨论(一)[J];专用汽车;2009年09期
3 门秋源;杨乘华;;一种理想的牵引座——BIG“D”牌牵引座结构剖析[J];世界汽车;1988年03期
4 王德杉 ,谢进荣;半挂汽车列车转向特性的线性五自由度模拟计算及试验[J];江苏大学学报(自然科学版);1989年01期
5 谢良富;;运输模式的建立不会遥远——《五轴半挂汽车列车运输模式探讨》之结束语[J];专用汽车;2010年01期
6 朱道海;;半挂汽车列车的转弯直径[J];专用汽车;1990年02期
7 崔胜民;;半挂汽车列车行驶方向稳定性的判别[J];专用汽车;1992年02期
8 文彤;;60吨货车列车会成为未来的标准结构吗?——总质量40t和60t载货汽车列车比较试验[J];汽车与配件;2006年13期
9 朱道海;;半挂汽车列车的牵引座前置距与半挂汽车列车的标准化[J];专用汽车;1991年01期
10 毕晓东;半挂汽车列车最小转弯直径的设计计算[J];汽车技术;1993年08期
11 汪文国;;半挂汽车列车制动系的优化[J];机械科学与技术;1996年06期
12 吴融华;美国公路运输的厢式半挂汽车列车结构特征[J];汽车与配件;2000年11期
13 许洪国,关志伟,刘宏飞;转向盘转角阶跃输入下半挂汽车列车操纵稳定性仿真分析[J];公路交通科技;2004年08期
14 沈国贤,甘世雄,德正远;JN462A+BGJP26型半挂汽车列车制动系统的设计与分析[J];汽车技术;1991年02期
15 郑忠华;王海;吴植民;;半挂汽车列车轴间制动力的优化分配[J];专用汽车;1992年01期
16 刘仁;连全申;张秋菊;;压缩天然气流动加气半挂汽车列车的综合效益[J];专用汽车;1992年03期
17 谢卫国;汪红心;;半挂汽车列车平顺性优化计算[J];汽车技术;1993年06期
18 徐达;周光国;;半挂汽车列车动态制动力的合理分配[J];武汉工学院学报;1995年03期
19 汪文国;;半挂汽车列车制动系统设计方法探讨[J];机械科学与技术;1996年05期
20 吕安涛,林玮静;半挂汽车列车安全性设计的技术发展趋势[J];专用汽车;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 刘献栋;丰伟;康宁;;考虑罐内液体晃动的液罐半挂汽车列车动力学仿真研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
2 徐新国;;自卸自救半挂汽车列车的研究与开发[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2006年
3 郁峰;江镇海;;关于低温液体槽车技术发展的几个问题[A];江苏省制冷学会第四届年会论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 张建国;基于闭环控制的半挂汽车列车行驶稳定性研究[D];吉林大学;2010年
2 董金松;半挂汽车列车弯道制动行驶方向稳定性及协调控制策略研究[D];吉林大学;2010年
3 彭涛;半挂汽车列车非线性稳定性控制研究[D];吉林大学;2012年
4 高红博;半挂汽车列车转弯制动方向稳定性及控制策略研究[D];吉林大学;2014年
5 宋年秀;汽车列车轴偏角对行驶性能影响分析及其检测的研究[D];吉林大学;2010年
6 房永;三轴半挂汽车列车稳定性控制算法研究[D];吉林大学;2010年
7 常胜;半挂汽车列车动态特性分析与鲁棒控制[D];吉林大学;2011年
8 刘宏飞;半挂汽车列车横摆动力学仿真及控制策略研究[D];吉林大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李旭光;基于卡尔曼滤波的半挂汽车列车侧倾控制[D];广西大学;2012年
2 李西涛;半挂汽车列车操纵稳定性分析与评价研究[D];昆明理工大学;2013年
3 康南;半挂汽车列车的横向稳定性与控制研究[D];昆明理工大学;2013年
4 刘英杰;半挂汽车列车防抱死制动系统仿真研究[D];山东理工大学;2010年
5 叶舒鉴;基于TruckSim的重型半挂汽车列车防侧翻控制的研究[D];广西大学;2013年
6 韩书昌;半挂汽车列车操纵稳定性和制动性的TruckSm仿真[D];吉林大学;2012年
7 肖朝明;半挂汽车列车气压ABS研究[D];中南林业科技大学;2007年
8 唐多名;半挂汽车列车轨迹跟踪研究[D];吉林大学;2007年
9 冯向敏;半挂汽车列车的主动侧倾控制[D];吉林大学;2005年
10 张建国;半挂汽车列车制动稳定性仿真分析[D];吉林大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 本报记者 杨永生;“公路杀手”为何泛滥成灾[N];山西经济日报;2002年
2 周堪;超员和违法载人现象严重是祸首[N];人民公安报·交通安全周刊;2009年
3 本报记者 王珍珍;甩挂运输政策环境有望改善[N];中国交通报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978