基于差动制动的客车侧翻预警及防侧翻控制研究

来源 :重庆交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yanggh1963
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近几年的交通事故数据表明,客车因自身质量大、重心高等特点,更易致使交通事故的发生,这已经严重危及到人身安全。提高客车行驶稳定性,减少侧翻事故的发生,越显重要。论文开展基于差动制动的客车侧翻预警及防侧翻控制研究,对提高车辆侧向稳定性具有一定的理论指导意义与应用前景。论文主要研究内容如下:首先,建立车辆动力学模型。通过对客车动力学特性进行分析,建立包含侧向、横摆与侧倾运动的车辆模型,将该模型与Trucksim软件中搭建的客车整车模型进行对比仿真验证。结果表明,车辆动力学模型与Trucksim客车整车模型的输出曲线一致性较好,以此验证车辆模型的准确性。其次,对客车侧向稳定性机理与影响因素进行研究。通过理论研究与仿真计算,探讨车辆结构参数、驾驶员操作与道路条件等因素对客车侧向稳定性的影响规律。并进行正交实验进一步得到影响较大的三个因素,依次为转向盘转角、质心高度、车速。然后,对客车侧翻预警系统进行研究。选取客车车身状态参数作为预警及防侧翻控制系统的监测指标,但考虑到侧倾角等参数难以直接获取,且进行车身状态参数估计时经典卡尔曼滤波对复杂环境与噪声特性的变化难以适应。因此,本文采用自适应卡尔曼滤波对客车车身参数进行估计。在此基础上,研究了基于车辆输入参数训练修正的预警算法。仿真结果表明,该算法的预警效果较好。最后,对基于监测信号的客车差动制动防侧翻控制系统进行研究。为了进一步对客车防侧翻控制算法的应用进行改进,本文采用BP神经网络PID控制与差动制动相结合的方式对客车进行主动调控,并将客车在该控制器下的防侧翻控制效果与常用控制算法的控制效果进行对比。结果表明,基于BP神经网络PID控制的防侧翻控制系统控制效果较好,且能够有效的提高客车抗侧翻性能,阻止侧翻危险的发生。
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