防侧翻控制论文-钟欣

防侧翻控制论文-钟欣

导读:本文包含了防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:客车,侧翻预警,模糊PID控制

防侧翻控制论文文献综述

钟欣[1](2019)在《客车预警防侧翻控制研究》一文中研究指出客车车辆重心高、轮距窄,在紧急避让或高速超车易发生侧翻事故。建立叁自由度名义模型,联立TruckSim非线性整车模型设计了基于横向动态载荷转移率预警系统和防侧翻系统,利用角阶跃工况联合仿真对设计系统进行验证。仿真结果表明:基于模糊PID控制能够有效改善客车行驶稳定性,降低客车侧翻风险。(本文来源于《汽车实用技术》期刊2019年15期)

张洋,夏光,杜克,谢海,唐希雯[2](2019)在《基于变论域模糊控制的平衡重式叉车防侧翻控制研究》一文中研究指出针对平衡重式叉车的结构特性和工作环境特点,文章采用变论域模糊控制策略进行叉车防侧翻控制。基于ADAMS建立叉车整车虚拟样机模型,并与Matlab/Simulink进行联合仿真,最后采用平衡重式叉车动态稳定性试验的欧洲标准进行实车试验验证。仿真与试验结果表明,基于变论域模糊控制的叉车防侧翻控制可有效提升叉车的防侧翻水平和主动安全性。(本文来源于《合肥工业大学学报(自然科学版)》期刊2019年07期)

李海青,赵又群,林棻,臧利国[3](2019)在《汽车高速紧急避障路径跟踪与主动防侧翻控制》一文中研究指出为提高匹配机械弹性车轮汽车在高速紧急避障时的效率与安全性,在Simulink中建立了整车非线性八自由度模型,并基于车轮样机台架试验数据,利用Matlab遗传算法工具箱对机械弹性车轮模型参数进行分级辨识.综合考虑行驶车速、轨迹跟踪误差、方向盘转角以及侧翻评价指标,建立了八自由度驾驶员—汽车预瞄跟随闭环系统模型.分析了汽车在不同行驶车速时所需的方向盘角输入信息与侧翻状态响应,总结出汽车高速转向时的侧翻动态特性.为高速安全通过规划的避障路径,在转向控制驾驶员模型基础上建立了速度控制驾驶员模型,当侧翻评价指标超过安全阈值时利用制动踏板降低车速,当纵向车速小于期望安全车速时利用加速踏板提高车速.仿真分析表明建立的高速避障路径跟踪与控制策略能高效完成避障路径跟踪,同时能有效降低紧急避障时的侧翻风险.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2019年07期)

邵可[4](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)

赵伟强,凌锦鹏,宗长富[5](2019)在《半挂式液罐车防侧翻控制策略开发》一文中研究指出针对罐内液体晃动与车辆运动之间的耦合作用导致半挂式液罐车侧倾稳定性低,易发生侧翻等问题,本文中提出了半挂式液罐车的防侧翻控制策略。采用等效单摆模型模拟罐内液体晃动的动态过程,并进行参数辨识,进而建立了半挂式液罐车整车动力学仿真模型。基于半挂式液罐车6自由度线性简化模型设计了LQR防侧翻状态反馈控制器,并通过差动制动产生附加横摆力矩。利用所建立的半挂式液罐车仿真模型进行仿真,对比了有、无控制的转向盘转角阶跃工况状态响应。结果表明,所建控制策略可有效防止半挂式液罐车侧翻。(本文来源于《汽车工程》期刊2019年01期)

陈国钰[6](2018)在《四轮转速独立调节SUV防侧翻控制研究》一文中研究指出分布式驱动电动汽车具有驱动转矩响应快速、灵活可调等特点,在能量回收、主动安全等领域有明显优势,具有广阔的市场前景。但是目前关于分布式驱动电动汽车的侧翻研究存在整车非簧载质量增加和网络通信时滞等难点。本文以某分布式驱动电动SUV为对象,首先建立分布式驱动电动汽车整车模型,分析非簧载质量对车辆侧翻稳定性的影响,设计防侧翻分层控制策略。其次针对通信网络时滞,建立考虑随机时变网络延时的时滞动力学模型,设计消除时滞的模糊滑模控制器。应用Simulink/CarSim联合仿真,进行典型工况下控制效果验证。主要研究内容如下:(1)建立了分布式驱动电动汽车整车模型。针对分布式驱动电动汽车四轮独立驱动特性,建立了八自由度动力学整车模型包括横向、纵向、横摆、侧倾和四个车轮旋转运动,以及各子系统模型包括悬架模型、驾驶员模型、电机模型等。在Simulink/CarSim中搭建整车仿真模型,验证了所建模型的正确性。(2)分析了非簧载质量参数增加对汽车侧翻稳定性影响。确定了适用于不平整路面的侧翻因子,通过Simulink/CarSim联合仿真验证了所选侧翻因子的适用性。分析了不同路面上非簧载质量增加对车辆侧翻稳定性的影响,获得了不同路面上非簧载质量与车辆侧翻稳定性关系之间的内在规律。(3)提出了分布式驱动电动汽车侧翻稳定性分层控制策略。根据分布式驱动电动汽车侧翻稳定性规律,上层控制器以横摆角速度和质心侧偏角为控制目标,应用滑模控制设计了多目标联合控制;下层控制器设计了转矩最优分配策略。进行典型工况仿真分析,得出分层控制策略能显着提高车辆侧翻稳定性,且多目标联合控制比单目标控制具有更好的防侧翻控制性能。(4)研究了存在网络通信时滞的分布式驱动电动汽车防侧翻控制策略。建立了考虑网络通信时滞的叁自由度侧翻动力学模型,设计了模糊滑模控制器。联合仿真分析发现网络通信时滞会对系统带来干扰,使得系统发生抖动趋于不稳定,而应用模糊滑模控制后,能够很好地消除网络通信时滞对车辆侧翻稳定性的不利影响。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-12-01)

韩雪雯,何锋,陈江生[7](2018)在《重型车辆防侧翻控制研究》一文中研究指出针对重型车辆极限工况下易侧翻问题,建立重型车辆叁自由度模型,并利用Trucksim建立被控重型车辆模型,以横摆角速度跟踪误差定义积分形式的切换函数,设计一种基于差动制动的模糊滑模控制器。当横向载荷转移率(LTR)超过侧翻因子时,模糊滑模控制求解出车辆所需的目标横摆力矩,根据制动轮选取逻辑对车轮差动制动。通过Trucksim和Simulink对重型车辆防侧翻控制器进行联合仿真,结果表明该控制器提高了车辆在行驶过程中抗侧翻能力,保证了车辆良好的操纵稳定性和路径跟踪能力。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2018年07期)

李胜琴,刘轩龄,冯新园[8](2018)在《皮卡车主动悬架防侧翻控制策略研究》一文中研究指出针对皮卡车的结构及工作特点,基于主动悬架的工作原理,对车辆侧翻稳定性进行研究.设定横向载荷转移率为车辆侧翻判定阈值,采用PID控制及模糊控制两种方法,设计防侧翻控制器,对悬架系统施加相应的主动控制力,以矫正车身姿态,增强车辆侧翻稳定性.基于CarSim与Matlab/Simulink环境,建立皮卡车主动悬架防侧翻控制联合仿真模型,在鱼钩试验和双移线两种工况下进行仿真试验,以验证所设计的控制策略的有效性.结果表明,建立的主动悬架防侧翻控制策略能够有效控制车辆急转弯时车身姿态的变化,维持车辆良好的侧倾稳定性.(本文来源于《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》期刊2018年03期)

万滢[9](2018)在《液罐车辆车—液耦合动力学特性与防侧翻控制方法研究》一文中研究指出公路液罐车是最广泛的液体危险品运输工具,但由于重心高、液体晃动大且强非线性、液体晃动与车辆运动耦合等特点,易导致侧翻等失稳事故,并极易伴随油品爆炸和泄漏等次生事故,产生更大的危害和损失。目前的研究大多数采用结构优化的方式改进液罐车的稳定性,并集中于讨论结构、充液比等变量对液体晃动和液罐车动力学特性的影响,但对车-液耦合动力机制、液体晃动对车辆失稳的贡献度等问题的研究还不够深入,而这些都是建立合理的液罐车辆简化模型、针对液罐车辆进行准确有效的主动安全控制的前提。同时,针对液罐车辆特点的主动防侧翻控制的研究还很少,因此,液罐车辆应该考虑哪些特性、采用何种方法进行防侧翻控制,如何降低误警率、提高防侧翻控制效果,也是急需探索的。本文依托于国家自然科学基金“公路液罐车液固耦合机理与防侧翻控制研究”(编号:51575224)、吉林省科技发展计划项目“基于电控制动系统的重型商用车稳定性控制”(编号:20170414045GH)和“重型车辆电控气压制动系统开发与匹配”(编号:20150204066GX),在调研国内外液罐车辆动力学特性和主动安全控制方法的研究成果的基础上,针对液罐车辆车-液耦合动力学机理不清和整车侧倾稳定性控制不完善的问题,考虑非满载液罐车液体具有瞬态晃动的特点,重点研究车-液耦合动力机制,提出合理的液罐车内液体晃动动力学模型的简化依据,据此建立能够合理表征实际工况下液罐车内液体特性及对车辆影响的液体非线性晃动等效力学模型,并开发了考虑液体晃动特点的液罐车主动防侧翻控制算法。主要包括以下几方面的工作:(1)液罐车双向耦合精细模型的建立及车-液耦合动力学特性的分析针对液罐车车-液耦合动力学特性不明,导致液罐车动力学建模缺乏理论指导的问题,在液体晃动特性及其对车辆响应的影响程度不完全确定的情况下,为了尽量精确地模拟液体和车辆的动力学特性,基于FLUENT软件建立液体晃动数值模型,基于TruckSim软件建立车辆动力学模型,通过创建FLUENT与Truck Sim时序信息双向传递平台建立了液罐车双向耦合精细模型。在此基础上,通过对比刚体货物车辆模型、基于准静态液体的液罐车模型、基于液体晃动等效单摆模型的液罐车模型,与本文液罐车双向耦合精细模型仿真结果的差异,讨论实际道路工况下,各种液体晃动响应成分被激发的程度及其对车辆响应的贡献,即车-液动力学耦合程度,为建立液罐车内液体等效力学模型提供指导意见。(2)液罐车内液体非线性等效力学模型的建立根据基于液罐车双向耦合精细模型的车-液耦合动力学特性分析的结论,对操稳工况下液体的侧向晃动,应考虑随着工况剧烈程度增大,液体晃动频率增大、冲击力放大系数降低,为此建立了液体侧向非线性晃动椭圆摆等效模型;对制动工况下液体的纵向晃动,由于液罐车罐体内普遍装有开孔横隔板,应考虑主频晃动,且基频频率随工况剧烈程度而改变,以及开孔横隔板导致的腔室间液体流动及其阻尼效应,为此建立了液体纵向非线性晃动椭圆摆等效模型,并类比管道流动,分析了腔室间质量流量与孔/板面积比、孔的位置函数、外部加速度激励的关系,进而建立了开孔隔板多腔罐体的液体纵向非线性晃动等效力学模型,并采用遗传算法辨识了纵向椭圆摆等效模型参数、腔室间质量转移模型参数以及总的阻尼系数。为液罐车系统稳定性分析、控制策略开发提供快速计算和合理的液体晃动模型基础。(3)液罐车侧倾动态稳定性分析结合罐内液体侧向非线性晃动椭圆摆等效模型,和考虑车轮抬起的车辆侧倾动力学,建立液罐车侧倾动力学模型,采用相空间分析的方法,对状态变量初值、系统输入——侧向加速度等对液罐车侧倾动力学特性的影响进行分析,深入理解车体侧倾-液体晃动耦合的内在机理,明确液罐车侧倾运动轨迹主要特性和原因,为液罐车防侧翻控制提供理论指导。(4)液罐车横摆-抑晃-防侧翻集成控制策略的开发针对液体晃动导致液罐车响应波动且易侧翻的特点,综合考虑液罐车的液体晃动抑制、横摆稳定性和侧倾稳定性控制,基于ESC系统开发了液罐车横摆-抑晃-防侧翻集成控制策略。对于车辆操纵不太稳定,但尚未进入侧倾不稳定状态的过渡区域,开发了以液罐车辆的横摆、侧偏和液体的等效摆角跟随期望值为控制目标的LQR横摆抑晃控制方法,推迟进入防侧翻控制的时机;针对临近侧翻的危险工况,开发了以尽量减少液罐车横向载荷转移率LTR为控制目标的LQR输出最优防侧翻控制方法;为了动态区分侧翻失稳紧急程度,防止误触发或过晚触发控制系统,开发了考虑液体晃动的侧翻预警时间TTR预警算法,并以TTR为切换指标,进行横摆抑晃控制模式和防侧翻控制模式的切换。(5)缩比液罐实车实验系统的建立和实车场地实验根据相似性原理对原型液罐进行合理缩比,以使缩比液罐基本能够反映原型液体特性;然后搭建了能够实现可视化观察和总体晃动力测量的缩比液罐测试台架,通过改装得到缩比实验液罐车;最后,通过实车实验,对本文液体数值模型和液罐车双向耦合模型进行了验证,并对液罐车的车-液耦合动力学特性进行了实验研究。本文的研究创新点主要体现在以下叁个方面:(1)探明了车-液耦合动力学的主要特征。针对液罐车车-液耦合动力学特性不明的问题,首次基于液罐车双向耦合精细模型分析了各种液体晃动成分被激发的程度及其对车辆响应的影响,明确了液罐车建模中必须考虑液体晃动频率和冲击放大效应随工况变化的特性,及纵向晃动时腔室间液体流动和阻尼特性。(2)建立了能够描述车-液耦合主要特征的液体纵向和侧向非线性晃动等效力学模型。针对现有罐车内液体等效模型不能合理反映液罐车动力学特性的问题,通过纵向/侧向椭圆摆等效模型描述液体晃动频率和冲击放大效应随工况变化的特性,通过腔室间质量流量模型描述有孔隔板导致的腔室间质量转移和阻尼效应。(3)开发了液罐车横摆-抑晃-防侧翻集成控制策略。针对液体晃动导致液罐车响应波动且易侧翻的特性,综合考虑液罐车的液体晃动抑制、横摆稳定性和侧倾稳定性控制,并采用考虑液体晃动的TTR侧翻预警时间作为防侧翻控制模式的触发指标,区分工况紧急程度,降低误警率,提高控制效果。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01)

封冉[10](2018)在《半挂式液罐车关键参数估计与防侧翻控制研究》一文中研究指出半挂式液罐车是液体化工产品运输的主体,不但具有普通重型半挂车质心高、载重大的特征,并且在紧急避障或高速转弯过程中,罐内液体的侧向晃动与车体运动之间相互耦合,所以半挂式液罐车比普通重型半挂车更易发生侧倾失稳,由此造成人员伤亡、环境污染等严重后果,因此有必要对其采取主动防侧翻控制措施。在搭建半挂式液罐车防侧翻控制策略过程中,需要获知车辆关键运动状态参数,然而这些状态参数无法直接测量或测量成本较高,因此有必要对其进行估计。目前车辆状态参数估计通常采用基于车辆模型的估计器,其中模型参数一般会随着实际行驶工况的改变而不断变化,因此有必要对半挂式液罐车关键参数进行辨识。本文依托国家自然科学基金项目“公路液罐车液固耦合机理与防侧翻控制研究”(编号:51575224)、吉林省科技发展计划项目“重型车辆电控气压制动系统开发与匹配”(编号:20150204066GX)及吉林省科技发展计划项目“基于电控制动系统的重型商用车稳定性控制”(编号:20170414045GH),在分析了罐内液体晃动研究方法、车辆关键参数辨识与车辆关键状态参数估计研究现状的基础上,从提高半挂式液罐车侧倾稳定性的角度出发,首先利用实车试验与流体力学分析软件对罐内液体的晃动规律进行研究,其次提出半挂式液罐车关键参数估计方法及车辆差动制动防侧翻控制策略,并通过仿真验证本文估计算法及防侧翻控制策略的有效性。本文主要完成以下工作:(1)建立半挂式液罐车数学模型。首先,建立液体晃动单摆模型描述侧向激励下液罐内液体的晃动规律,采用流体数值计算软件FLUENT对罐内液体建模,利用液体侧向晃动力及侧倾晃动力矩对等效单摆模型进行参数辨识;为保证参数辨识结果的有效性,基于流体力学相似原理,利用缩比液罐实车试验,对FLUENT数值模型的正确性进行验证;通过对比液体晃动单摆模型与FLUENT数值模型的计算结果验证所建液体晃动单摆模型的有效性。其次,基于所建液体晃动单摆模型,分别建立半挂式液罐车四自由度及六自由度车辆模型。(2)基于车辆纵向动力学模型及递推最小二乘算法,分别对半挂式液罐车空载及半载时的整车质量进行估计;基于半挂式液罐车六自由度车辆模型以及递推最小二乘算法,对半挂式液罐车的质心距侧倾轴线的高度进行辨识;基于半挂式液罐车动力学模型,利用遗传算法对车辆侧倾刚度及各车轴等效侧偏刚度进行辨识;基于半挂式液罐车动力学模型,利用卡尔曼滤波算法对车辆关键状态参数进行估计,在TruckSim-Simulink联合仿真环境下,通过TruckSim软件自带的试验工况对估计算法的有效性进行验证,为半挂式液罐车主动安全控制奠定基础。(3)建立半挂式液罐车差动制动防侧翻控制策略。首先为获得半挂式液罐车在相应行驶工况下的状态参数稳态值,建立半挂式液罐车参考模型;然后运用LQR最优控制算法计算得到半挂式液罐车所需最优附加横摆力矩;其次根据半挂式液罐车的横摆响应决策目标制动车轮,并将车辆附加横摆力矩换算为目标车轮的制动力矩;最后通过TruckSim-Simulink联合仿真,验证本文所建半挂式液罐车防侧翻控制策略的有效性。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01)

防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:

针对平衡重式叉车的结构特性和工作环境特点,文章采用变论域模糊控制策略进行叉车防侧翻控制。基于ADAMS建立叉车整车虚拟样机模型,并与Matlab/Simulink进行联合仿真,最后采用平衡重式叉车动态稳定性试验的欧洲标准进行实车试验验证。仿真与试验结果表明,基于变论域模糊控制的叉车防侧翻控制可有效提升叉车的防侧翻水平和主动安全性。

(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。

防侧翻控制论文参考文献

[1].钟欣.客车预警防侧翻控制研究[J].汽车实用技术.2019

[2].张洋,夏光,杜克,谢海,唐希雯.基于变论域模糊控制的平衡重式叉车防侧翻控制研究[J].合肥工业大学学报(自然科学版).2019

[3].李海青,赵又群,林棻,臧利国.汽车高速紧急避障路径跟踪与主动防侧翻控制[J].哈尔滨工业大学学报.2019

[4].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

[5].赵伟强,凌锦鹏,宗长富.半挂式液罐车防侧翻控制策略开发[J].汽车工程.2019

[6].陈国钰.四轮转速独立调节SUV防侧翻控制研究[D].南京航空航天大学.2018

[7].韩雪雯,何锋,陈江生.重型车辆防侧翻控制研究[J].机械设计与制造.2018

[8].李胜琴,刘轩龄,冯新园.皮卡车主动悬架防侧翻控制策略研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版).2018

[9].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

[10].封冉.半挂式液罐车关键参数估计与防侧翻控制研究[D].吉林大学.2018

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防侧翻控制论文-钟欣
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