汽车侧翻控制论文-邵可

汽车侧翻控制论文-邵可

导读:本文包含了汽车侧翻控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:侧翻机理,LTR,侧滑角观测器,不确定性

汽车侧翻控制论文文献综述

邵可[1](2019)在《汽车侧翻机理及主动转向防侧翻控制理论研究》一文中研究指出目前,由于国内汽车保有量的增加,交通环境日趋复杂,交通安全逐渐引起了人们的重视。与一般的交通事故相比,汽车侧翻常常会造成更高的伤亡率且容易带来二次交通事故,给人们的生命和财产安全带来不可挽回的损失。因此,设计一套有效的汽车主动防侧翻控制系统,以减少甚至避免侧翻事故的发生,具有十分重要的社会意义。本文在已有研究的基础上,系统性地分析了汽车侧翻的动力学机理,并进行了基于主动转向的汽车主动防侧翻鲁棒控制的理论研究。主要研究内容和创新点如下:1.建立了一般的汽车系统非线性动力学模型,并在一定合理假设的基础上得到用于控制器设计的线性模型。为了研究侧翻机理,建立了一般的载荷转移系数(Load Transfer Ratio,LTR)模型。基于该模型,对侧翻的影响因素及对应的防止侧翻的方法进行了分析。研究了侧倾角对LTR的影响,并创新性地提出了对于重型汽车可以从簧上质量的动力学空间的角度来理解侧翻机理的方法。2.为在线观测汽车侧滑角的大小,克服传统线性观测器鲁棒性差、收敛慢等缺陷,本文基于滑模理论设计了非线性滑模侧滑角观测器。同时,本文提出了一种基于运动学及动力学模型相结合的鲁棒观测器,该观测器同时具有动力学观测器噪音小以及运动学观测器鲁棒性好的优点。3.分别对重型汽车和一般乘用汽车的主动转向防侧翻问题进行了研究,提出了对于重型汽车,由于转向时悬架会引起较大的重心转移,汽车的侧倾运动不能忽略的观点;以及相反地,对于一般的乘用汽车,由于侧倾角较小,侧倾运动对LTR的影响较小,因此可以忽略不计的观点。针对两类汽车分别设计了滑模控制器,仿真表明,相比于开环汽车,闭环汽车可以有效地将LTR限制在设计的阈值内。4.为克服传统防侧翻控制器把车速作为常数而将汽车简化为一个线性参数不变(Linear Parameter Invariant,LPI)系统所带来的控制器鲁棒性差的问题,本文采用Udwadia-Kalaba伺服控制理论来进行主动防侧翻设计。基于约束运动基本方程(Fundamental Equation of Constrained Motion,FECM)的控制可以处理线性参数变化(Linear Parameter Variant,LPV)系统。通过提前设计防侧翻约束,基于FECM的控制器得到名义控制输入,并产生参考汽车状态信号。为考虑系统不确定性的影响,设计了广义滑模控制器以保证汽车状态跟踪参考值。仿真结果表明,在车速变化下,与传统滑模控制器相比,该控制器具有更好的鲁棒性及更少的能量消耗。5.为了考虑系统的参数不确定性,提出了汽车主动防侧翻自适应鲁棒控制。在约束设计中,通过设计加权系数对侧向位移和横摆角速度对LTR的贡献进行设计。控制器有叁部分构成,基于FECM的名义控制产生主要的控制输入,系统的初始位置误差由反馈控制补偿。在自适应控制中,设计了漏损型的自适应律,通过自适应参数的自动更新来补偿系统不确定性及干扰。仿真表明提出的控制器具有较好的性能,保证了侧向加速度快速收敛到期望值,且控制输入波动较小。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2019-05-01)

金智林,严正华,赵万忠[2](2019)在《驾驶员影响汽车侧翻稳定性机理分析与控制》一文中研究指出针对驾驶员引起的汽车侧翻问题,分析驾驶员因素影响汽车侧翻稳定性的机理,提出融合驾驶员的人-车闭环系统差动制动防侧翻控制策略。考虑驾驶员感知、决策及执行参数的影响,建立驾驶员侧倾反应动力学模型;以某SUV为对象,分析驾驶员侧倾反应模型主要参数影响汽车侧翻稳定性的规律,包括驾驶经验参数、神经系统延迟时间及肌肉系统延迟时间;融合驾驶员及电控液压制动系统动力学特征设计PID差动制动防侧翻控制策略;选取典型汽车侧翻工况进行实例验证,结果表明驾驶员经验参数和神经系统延迟时间对汽车侧翻稳定性影响显着;提出的融合驾驶员的人-车闭环系统差动制动防侧翻控制策略既可弥补驾驶经验不足又可克服驾驶员生理及心理限制的限制,有效提高汽车防侧翻能力。(本文来源于《机械工程学报》期刊2019年04期)

陈松,夏长高,潘道远,陶金忠[3](2017)在《基于主动横向稳定杆的汽车侧翻混杂控制研究》一文中研究指出针对车辆在侧向加速度与路面不平干扰时,容易发生侧翻和影响乘坐舒适性的问题,本文中设计了一种主动横向稳定杆装置。为满足车辆在各行驶工况下的性能要求,提出了采用混杂控制方法对不同工况下的车辆进行控制。在紧急转向或不平路面工况时,为防止车辆侧翻和提高车辆的乘坐舒适性,分别利用线性二次型最优控制理论设计了控制器,并采用微粒群优化算法对控制器的权系数进行优化。在此基础上建立了整车控制模型,并通过台架试验验证所建模型的正确性。最后对采用主动横向稳定装置控制的车辆进行了一系列时域和频域仿真,结果表明,该方法能根据车辆不同的行驶工况有效避免车辆侧翻,且明显改善了车辆的乘坐舒适性。(本文来源于《汽车工程》期刊2017年06期)

欧阳名叁,王艳[4](2015)在《基于TTR和模糊PID算法的汽车侧翻控制研究》一文中研究指出针对近年来频发的车辆侧翻事故,提出了相关乘用车的防侧翻预警和控制算法的实现。将Kalman滤波应用到汽车防侧翻TTR预警算法中,将参数模糊自整定PID应用到车辆侧翻的主动控制中。对车辆状态参数的Kalman状态估计器在Matlab/Simulink平台进行了仿真;在防侧翻主动控制中,提出采用参数模糊自整定PID算法,仿真结果表明参数模糊自整定PID控制算法在乘用车主动侧翻控制中具有较好的适用性。(本文来源于《仪表技术》期刊2015年12期)

欧阳名叁,王艳[5](2015)在《基于TTR和模糊PID算法的汽车侧翻控制研究》一文中研究指出针对近年来频发的车辆侧翻事故,提出了相关乘用车的防侧翻预警和控制算法的实现。将Kalman滤波应用到汽车防侧翻TTR预警算法中,将参数模糊自整定PID应用到车辆侧翻的主动控制中。对车辆状态参数的Kalman状态估计器在MATLAB/Simulink平台进行了仿真;在防侧翻主动控制中,提出采用参数模糊自整定PID算法,仿真结果表明参数模糊自整定PID控制算法在乘用车主动侧翻控制具有较好的适用性。(本文来源于《2015全国嵌入式仪表及系统技术会议程序册》期刊2015-11-14)

张伟旗[6](2015)在《大型露天矿山电动轮汽车侧翻典型事故分析及控制》一文中研究指出江铜德兴铜矿(简称德铜)铜厂和富家坞采区日采选矿石产能13万t/d,其矿石年采剥总量巨大,达1.32亿t/a。截止2014年12月止,德铜采矿区在线使用的大型露天矿山电动轮汽车共63台,其中R-170型电动轮12台;R-190Ⅲ型14台;EH3500型5台;630型6台;730E型25台;830E型12台,含国产车2台,另有6台R-170型、2台630E型、2台R190型电动轮汽车现已改为洒水车使用。多年来,随着电动轮汽车劣化倾向的日益突出,车辆侧翻事故时有发生,经济损失巨大,因涉(本文来源于《矿业装备》期刊2015年09期)

肖娟[7](2015)在《考虑平顺性的汽车侧翻稳定性分层协调控制及优化》一文中研究指出多数汽车防侧翻控制系统,其本质是以提高汽车等效侧倾刚度来达到抗侧翻目的,这在一定程度上是以牺牲整车行驶平顺性为代价的。主动横向稳定杆控制(ARS)是通过前后主动横向稳定杆产生的力矩改变前后轴的等效侧倾刚度,这样不仅可以提高整车侧翻稳定性,还可通过前后轴抗侧倾力矩的分配改善车辆的不足或过度转向;差动制动控制(DBC)也称为直接横摆力矩控制(DYC),它是根据需要对不同车轮施加不同的制动力来改变汽车运行状态的一种主动控制方法。它能很好地解决轮胎侧向力接近或达到附着极限饱时,汽车易丧失运动稳定性的问题,同时还可改善整车行驶平顺性问题。本文从汽车系统动力学理论的角度出发,以车辆和轮胎系统在纵向、侧向以及垂向在内的耦合为基础,建立汽车侧向、垂向、纵向、横摆、侧倾及四轮垂向位移9自由度动力学系统模型,并针对不同工况分别建立纵滑、侧偏及纵滑-侧偏联合工况魔术轮胎模型。在侧翻经典模型基础上研究了影响汽车侧翻稳定性因素,并建立了整车侧翻稳定性和行驶平顺性评价体系。然后,对ARS系统进行了详细设计,通过模糊PID控制将车身侧倾角及侧倾角速度限定在一安全范围内,对比验证ARS系统的控制效果及控制特性;同时也设计了DBC控制系统,以线性二自由度模型为控制系统参考模型,对车辆理想横摆角速度进行计算,结合转向方向和过度及不足转向特性,确定制动轮胎及制动力大小。通过探讨各子系统的控制特点,建立整车分层协调控制系统,在提高汽车侧倾稳定性的同时能保证汽车的行驶平顺性。最后,以上层协调控制器两个触发因子和两子控制器四个量化因子为设计变量,以整车侧翻稳定性和行驶平顺性为目标函数进行多目标遗传算法优化,仿真结果体现了优化的必要性和有效性。(本文来源于《湖南大学》期刊2015-05-18)

刘广明[8](2015)在《半挂汽车侧翻预警及防侧翻控制研究》一文中研究指出随着物流行业和高速公路的快速发展,半挂汽车以其运载量大、相对运输成本低等优点逐渐成为了公路运输的主要车型之一。但是由于半挂汽车质心位置较高、轮距相对于车身过窄等一系列特点,使其侧倾稳定性较差,极易发生侧翻危险,因此,如何及时告知驾驶员车辆的侧翻危险状态并对车辆的危险状况进行适时的控制,成为解决半挂汽车侧翻的有效途径。针对半挂汽车的侧翻稳定性问题,本文主要进行了以下几个方面的研究:首先,本文在阅读大量国内外文献的基础上对半挂汽车的侧翻稳定性机理以及影响侧翻稳定性的因素进行了分析,确定了提高半挂汽车侧倾稳定性的方法:一方面利用侧翻预警技术对驾驶员的危险驾驶行为进行提醒,以期通过驾驶员的操作来阻止侧翻危险的发生;另一方面利用主动防侧倾杆对驾驶员来不及做出有效操作的危险状况进行主动控制。其次,本文建立了可以反映半挂汽车横摆-侧倾运动的九自由度刚性车身半挂汽车列车预测模型,并利用专业仿真软件Trucksim进行了仿真验证。以建立的九自由度模型作为侧翻预警参考模型,以横向载荷转移率作为半挂汽车的侧翻指标,建立了可以超实时预测半挂汽车侧翻危险状态的TTR侧翻预警算法,通过在不同工况下的仿真验证了该预警算法的准确性。最后,为了减轻减驾驶员的操作负担并进一步提高车辆的侧倾稳定性,采用在半挂汽车车轴上加装主动防侧倾杆的方法来提高其侧倾稳定性,并利用扩展的线性二次型状态调节器产生最优的控制力矩,在双移线工况下进行了仿真分析,表明了该控制方法的有效性。针对连续性控制系统能耗大、寿命低的缺点,提出基于TTR预警的防侧翻控制策略,实现了间断性控制,并与连续性控制效果进行了对比,表明基于TTR预警的防侧翻控制策略不仅可以有效的提高半挂汽车的侧倾稳定性,而且节约了能耗,提高了防侧翻装置的寿命。(本文来源于《重庆理工大学》期刊2015-03-25)

喻云龙[9](2014)在《基于GPS的载重汽车侧翻控制与仿真》一文中研究指出从1886年卡尔奔驰发明世界第一辆汽车至今,汽车工业一直伴随着人类文明一齐飞速前进。汽车不但实现了人类高速奔跑的梦想,更延伸了人们的双腿,同时也见证了人类一个多世纪以来的科技发展。由此,汽车早已由最初的交通工具,逐渐演变为集科技、艺术为一体的高科技工业产品。不仅如此,也正是由于汽车的出现,悄然改变了人们的生活。载重汽车是交通运输的主力军,为我国经济建设做出了巨大贡献,但是与此同时,其带来的交通事故也是一个值得人们反思的问题。载重汽车交通事故具有死亡率高,财产损失巨大的特点。因此,做好安全事故预防,是我们亟待解决的问题。本文主要研究整体式载重汽车在转向情况下的预见性防侧翻问题。基于坐标变换理论,建立较为精确的五自由度车辆动力学模型。使用Matlab作模型动力学仿真,用Trucksim作车辆实验仿真,并结合GPS参数对于车辆行驶路线进行预估,对比于车辆自身的车速,判断前方弯道是否可能出现侧翻,如果可能侧翻提出一个可以解决该情况下侧翻问题的可行性方案。其具体做法为:首先,通过理论模型建立找到影响车辆侧倾的主要参数,然后通过Trucksim软件仿真建立实车模型,并通过场地仿真实验找到可能侧翻的临界值,提出可行性控制方案,最后通过仿真查看控制效果,优化控制方案,提高车辆的抗侧翻能力。车辆动力学模型的建立为了得到转弯过程中车辆最大侧倾角,以及它与牵引力、侧向力、侧向角速度、侧倾角、侧倾角速度、横摆角速度、横摆角加速度之间关系。该过程以坐标变换为基础,通过动力学分析给出了转弯模型的建立的详细过程。并以4×2的实际某车型为基础,给出了matlab仿真m程序及结果。是ESU根据弯道大小计算可能出现最大侧倾角的基础。Trucksim软件的应用是用以代替实车实验,测定侧翻临界值,并仿真控制效果,为修订控制策略提供数据支撑,软件仿真可以节约大量的资源,减少不必要的开支,同时仿真的速度是实际实验的20倍,大大提高了工作效率。但其结果准确性仍需要实车实验进行进一步认证。本文得到的控制方案简单易行,预见性强,控制效果明显,有一定的预留控制空间即进一步修改完善的空间。电路设计、制动回路为引用已有设计方案,车辆自身改造较少,实用性很强。但未进行实车实验,有待进一步检验仿真准确性。可为车辆前期设计、优化、研究提供参考方案。(本文来源于《浙江大学》期刊2014-01-05)

黄渊芳,翁建生,闵新和[10](2009)在《基于EMB试验台的汽车侧翻控制半物理仿真》一文中研究指出电子机械制动系统是未来汽车制动系统发展的方向,相比于传统制动系统,它具有制动响应速度快、制动性能高和制动系统结构简化等优点。本文通过建立3自由度线性汽车侧翻模型,采取PID控制方法,结合自行开发搭建的EMB试验台,进行了汽车防侧翻控制的半物理仿真试验。试验结果表明EMB制动系统能对汽车侧翻进行比较好的控制,从而为EMB制动系统在汽车侧翻控制方面提供试验指导。(本文来源于《2009中国汽车工程学会年会论文集》期刊2009-10-22)

汽车侧翻控制论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对驾驶员引起的汽车侧翻问题,分析驾驶员因素影响汽车侧翻稳定性的机理,提出融合驾驶员的人-车闭环系统差动制动防侧翻控制策略。考虑驾驶员感知、决策及执行参数的影响,建立驾驶员侧倾反应动力学模型;以某SUV为对象,分析驾驶员侧倾反应模型主要参数影响汽车侧翻稳定性的规律,包括驾驶经验参数、神经系统延迟时间及肌肉系统延迟时间;融合驾驶员及电控液压制动系统动力学特征设计PID差动制动防侧翻控制策略;选取典型汽车侧翻工况进行实例验证,结果表明驾驶员经验参数和神经系统延迟时间对汽车侧翻稳定性影响显着;提出的融合驾驶员的人-车闭环系统差动制动防侧翻控制策略既可弥补驾驶经验不足又可克服驾驶员生理及心理限制的限制,有效提高汽车防侧翻能力。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

汽车侧翻控制论文参考文献

[1].邵可.汽车侧翻机理及主动转向防侧翻控制理论研究[D].合肥工业大学.2019

[2].金智林,严正华,赵万忠.驾驶员影响汽车侧翻稳定性机理分析与控制[J].机械工程学报.2019

[3].陈松,夏长高,潘道远,陶金忠.基于主动横向稳定杆的汽车侧翻混杂控制研究[J].汽车工程.2017

[4].欧阳名叁,王艳.基于TTR和模糊PID算法的汽车侧翻控制研究[J].仪表技术.2015

[5].欧阳名叁,王艳.基于TTR和模糊PID算法的汽车侧翻控制研究[C].2015全国嵌入式仪表及系统技术会议程序册.2015

[6].张伟旗.大型露天矿山电动轮汽车侧翻典型事故分析及控制[J].矿业装备.2015

[7].肖娟.考虑平顺性的汽车侧翻稳定性分层协调控制及优化[D].湖南大学.2015

[8].刘广明.半挂汽车侧翻预警及防侧翻控制研究[D].重庆理工大学.2015

[9].喻云龙.基于GPS的载重汽车侧翻控制与仿真[D].浙江大学.2014

[10].黄渊芳,翁建生,闵新和.基于EMB试验台的汽车侧翻控制半物理仿真[C].2009中国汽车工程学会年会论文集.2009

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