半挂汽车防侧翻模型和控制算法的仿真研究

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1、分类号：密级：论文编号：学号：50100802413重庆理工大学硕士学位论文半挂汽车防侧翻模型和控制算法的仿真研究研究生:李伟指导教师：欧健教授学科专业：车辆工程研究方向：汽车测试技术培养单位：车辆工程学院论文完成时间：2013年4月10日论文答辩日期：2013年5月29日CategoryNumber：LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber：50100802413Master'sDissertationofChongqingUniversityofTechnologyModeli

2、ngandSimulationResearchonAnti-rolloverControlofTractorSemi-trailerPostgraduate:LiWeiSupervisor:OuJianSpecialty:VehicleEngineeringResearchDirection:TestingTechniqueofVehicleTrainingUnit:InstituteofvehicleengineeringThesisDeadline:April10,2013OralDefenseDate:May29,2

3、013重庆理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果、作品。对本文的研究做出重要贡献的集体和个人，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律后果。作者签名：日期：年月日学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编

4、入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于（请在以下相应方框内打“√”）：1.保密□，在年解密后适用本授权书。2.不保密□。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要经济的高速发展必然要求运输能力的提高，而公路运输是交通运输中重要的组成部分，因此运输能力比较大的重型车辆开始逐渐的被应用起来。其中半挂汽车由于转载量大、运输成本较低等特点，在国内的发展比较迅速，其保有量持续增加。但是由于半挂汽车的质心位置比较高，轮距相对的较窄及体积比较大等特点，使其在转向行驶时很容易

5、发生侧翻，带来很大的交通安全隐患。近几年来，许多学者对半挂汽车的侧翻进行了研究，但大多数都是将整车车身直接简化成刚性体，忽略了车身扭转特性对侧翻的影响。文中首先通过由浅入深地分析了半挂汽车的侧翻机理，了解了半挂汽车的一些参数和性能对侧翻的影响，提出了加强车辆侧倾稳定性的一些措施。并据此对整车进行了合理化的假设和简化，这样即能方便简单的建立整车的动力学模型又能较为准确的反应车辆的本身的性能。并提出了一些用于主动控制车辆、避免发生侧翻的措施。文章在提出合理化的假设和简化后，首先从简入手，建立了刚性车身的单一牵引车模型。然后在此

6、基础上，加入了车身的扭转特性对车辆侧翻的影响，对车身做了简单的柔性处理，分别建立了牵引车和半挂车模型，并根据整车铰接处的特性，将两者组合到一起形成半挂汽车整车模型。然后在matlab/simulink中，编程和搭建了单一车和整车的仿真模型。接着根据对半挂汽车的侧翻机理的分析，针对采用主动防侧倾杆控制整车侧翻这一控制方案，对建立的车辆模型进行了分析，以车辆的横向载荷转移为依据，判断车辆的运行情况，辨别车辆发生侧翻的可能性。接着采用最优控制算法，制定合理的控制策略，设计控制系统。最后在matlab/simulink环境下，在阶

7、跃转向、fishhook转向和双移线的仿真工况下，对建立的被动悬架车辆和加入主动防侧倾杆的车辆分别进行了仿真。仿真中依然先从简单的单一牵引车入手，分析控制效果，然后采用同样的方式对柔性车身的半挂汽车整车仿真。仿真结果显示无论是哪种工况下，单一牵引车和半挂汽车整车的侧倾都得到了很好的控制，能够有效的防止侧翻的发生，证明了所建立的控制系统的有效性。关键词:柔性车身；半挂汽车；侧翻；主动防侧倾杆；载荷转移I重庆理工大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTTherapiddevelopmentofeconomyrequ

8、irestheimprovementoftransportcapacityandthehighwaytransportationisanimportantpartoftransportation.Soheavytruckswhichhavelagercapacitybegantobeapplied.Be