计及爆胎工况的车辆横向稳定性控制研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gaolch004
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
车辆高速行驶中发生爆胎问题具有很高的危险性、突发性。在这种紧急情况下,驾驶员由于经验不足、过度紧张等自身因素的影响很难及时对车辆做出正确的决策,汽车行驶过程中轮胎爆破带来最直接的影响是产生一个横摆力矩导致车辆出现明显偏航,失去稳定性,如遇急打方向盘,还可能出现甩尾、侧翻等现象,因此,针对爆胎车辆的横向稳定性控制方法进行研究是十分有必要的。本课题在分析总结现有爆胎车辆控制方法研究结果的前提下,以提高爆胎车辆横向稳定性为控制目标,进一步深入研究,具体研究内容如下:(1)爆胎轮胎模型和整车动力学建模。首先,以魔术轮胎公式为基础,对爆胎过程中胎压及其性能参数变化进行分析,建立爆胎轮胎模型;其次,为了提高爆胎车辆模型的准确性,建立七自由度整车动力学模型,考虑车辆发生爆胎后的垂直载荷重新分布,推出每个轮胎的垂直力学公式,为本文针对爆胎车辆的横向稳定性控制研究奠定基础。(2)爆胎车辆主动转向稳定性控制研究。针对汽车爆胎瞬间偏离航线,失去方向稳定性的问题,提出一种基于预瞄时间自适应的主动转向稳定性控制方法。首先,基于单点预瞄驾驶员模型分析预瞄时间对车辆控制的影响,设计考虑道路边界约束的预瞄时间自适应算法计算出车辆行驶到下一时刻的理想横摆角速度;采用滑模控制理论设计主动转向控制器对爆胎车辆前轮转角进行控制,实现偏航纠正,提高了爆胎车辆的方向稳定性;分别在直线工况和转弯工况下,采用Carsim/Simulink联合仿真,以左前轮爆胎为例对本章所设计的控制方法进行仿真验证。(3)爆胎车辆差动制动-主动转向横向稳定性控制研究。针对仅采用单一控制方法对爆胎车辆方向稳定性控制,并没有考虑爆胎给车辆带来的横摆力矩导致其失去横摆稳定性的问题,提出一种主动转向与差动制动相结合的联合控制方法。首先,设计一种基于滑模控制算法的差动制动控制器,制定横摆力矩分配到车轮的策略;其次,根据质心侧偏角稳定区域分配,设计合适的权重系数实现主动转向与差动制动之间的合理转换,从而同时实现对爆胎工况下车辆的偏航纠正以及横摆稳定性的控制,并在Carsim/Simulink联合仿真平台上验证了所提联合控制方法对爆胎车辆横向稳定性控制的有效性。
其他文献
<正>《中国制造2025》指出,全球制造业格局面临重大调整,国内经济发展环境发生重大变化,我国制造业发展必须紧紧抓住历史机遇,积极稳妥应对内外部挑战。一、新一代信息技术与制造技术融合,将给世界范围内的制造业带来深刻变革,同时也给我国的制造业发展带来重要机遇。当今,我国在相当一些领域与世界前沿科技的差距都处于历史最小时期,
期刊
结构光三维重建技术作为非接触式三维测量的一个具有代表性的方法,在多个领域(如工业测量,人体测量,娱乐行业)中应用广泛。得益于深度学习技术的发展,相移条纹结构光技术也迎来了新的发展机遇。近期的研究成果表明,深度学习方法可以有效地提高相移法的精度。然而,这些方法需要通过更高精度的结构光系统收集大量的训练数据来监督网络,耗时费力。为了解决上述问题,本文试图寻求一种能够高效生成大规模数据集的方法,且可以用
学位
复杂网络是一个有着庞大数量个体并且各个个体之间相互作用的系统集合,它广泛存在于自然界和社会中。不确定复杂网络同步是复杂网络典型的动力学行为之一,分析和探索不确定复杂网络的同步规律是复杂网络研究的一个重要方向,相关研究成果已经被广泛应用于飞行器姿态设计、机器人队列、信息传输等多个领域,成为现在理论与实践研究的重点。本文利用现代控制理论,结合复杂网络相关知识,李雅普诺夫稳定性理论等研究了具有多重复杂因
学位
随着石油能源的逐渐枯竭,人类不断寻找可使用的清洁能源满足消耗需求,这些能源的能量需要固定存储才能在需要的时候被释放出来,大规模储能技术发挥了重要的作用。全钒液流电池(Vanadium Redox Battery,VRB)是目前液流电池技术中最为成熟的一种,已经在全球各地拥有众多示范项目,与光伏发电系统、风能发电系统等联合作用,用于削峰填谷、缓解电网消纳压力。全钒液流电池属于电化学储能设备,因众多优
学位
近年来,随着汽车保有量的持续增加,因车辆碰撞造成的交通事故逐年增长,实现安全可靠的智能驾驶已经成为汽车行业未来发展的主流。一直以来,车辆避撞运动规划都是智能驾驶领域研究的热点问题之一,其结果的优劣性直接影响着车辆行驶的舒适性和安全性。本文主要基于改进的人工势场法和模型预测控制对车辆避撞运动规划进行研究,主要内容如下:(1)基于改进的人工势场法进行道路环境建模。针对车辆行驶的结构化道路环境,在人工势
学位
智能电网是集先进的电力设备、通信技术和控制技术于一体的能源网络。它可以同时在电网的所有组件之间传输双向电源和数据。现有的智能电网通信技术包括电力线载波(Power Line Carrier Communication,PLC)通信、工业以太网、光纤网络等有线通信和长期演进技术(Long Term Evolution,LTE)、无线局域网(WiFi)等无线通信,每种技术都有不同的优势。由于应用场景复
学位
机器人用于代替人在复杂环境从事各种作业任务已经成为一种趋势,而狭窄通道是一种常见的作业工况,多自由度的冗余机器人是实现狭窄空间操作的关键技术。连续体机器人是一种自身自由度大于任务空间自由度的多冗余机器人,其特性据定了自身更加灵活,能够完成许多传统工业机械臂完成不了的任务,同时,因其自由度较大,所以其规划难度也较大。因此研究超冗余的连续体机器人的路径规划具有现实意义。具有结构柔顺、灵活性高的特点,在
学位
为有效应对金融时间序列数据的高噪声、时间依赖性和非线性,本文构建了一种CEEMD-CNN-LSTM模型。该模型基于互补集成经验模态分解(CEEMD),以及卷积神经网络(CNN)与长短期记忆网络(LSTM),将原始金融时间序列分解重构为高频项、低频项和趋势项,同时应用CNN-LSTM模型对各分项分别进行预测,并将各分项的预测值集成为最终预测结果。为验证CEEMD-CNN-LSTM模型对金融时间序列数
期刊
由于新能源的迅速发展,储能系统在目前的科学研究中变得愈发重要。DCDC是储能系统与直流微电网连接的重要接口,在储能系统的应用方面有着非常重要的作用,而双向全桥DC-DC因具有结构对称、双向能量传递、电气隔离,较高的功率密度以及易于实现软开关等特点,已在微电网、电动汽车等新能源领域得到了大量的应用。为了提高其运行效率,对其进行建模和回流功率分析有着重要的意义。本文主要的研究工作如下:首先建立了双有源
学位
随着新能源技术的不断发展和人口老年化趋势日益明显,越来越多的人开始关注和使用电动代步车。电动代步车作为一种专门为老年人和残障人士设计的代步工具,具有便利舒适、节能环保等优点。但是,电动代步车在行驶过程中,如果发生故障,此时系统状态将会变得不可控,由于驾驶者处理突发状况的能力较弱,可能会进一步造成人员伤亡和财产损失。因此,如何将容错控制技术应用于电动代步车系统具有重要的研究意义。本文以电动代步车系统
学位