基于主动悬架控制的客车防侧翻研究

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1、分类号:U27；U4610710-2015222063专业硕士学位论文基于主动悬架控制的客车防侧翻研究杨杰导师姓名职称高强教授专业学位类别工程硕士申请学位类别硕士及领域名称车辆工程论文提交日期2018年4月27日论文答辩日期2018年5月29日学位授予单位长安大学ResearchofCoach'sAnti-rolloverBasedonActiveSuspensionControlAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YangJieSupervisor：Pro

2、f.GaoQiangChang’anUniversity,Xi’an,China摘要客车是我国公路客运中主要的运输工具，因质量大，质心高度与轮距之比较大等结构特征，使得其相较于其他车型更容易发生侧翻事故。由于载客人数多，客车一旦发生侧翻往往会导致大量人员伤亡。因此，客车防侧翻技术逐渐成为客车主动安全领域的研究热点。本论文利用Trucksim软件建立客车侧翻模型，对基于主动悬架的客车防侧翻控制方法进行了深入研究，建立了基于PID和模糊PID方法的控制策略，研究了其控制效果。本论文主要内容包括：（1）介绍了客车三自由

3、度、四自由度侧翻模型及Trucksim动力学仿真软件，基于Trucksim软件建立了客车侧翻模型，并在方向盘角阶跃输入和正弦输入两种工况下对客车的侧翻稳定性进行了仿真。（2）研究了横向载荷转移率LTR侧翻指标，并建立了基于横向载荷转移率LTR的侧翻预警算法。搭建了Trucksim和Matlab/simulink联合仿真平台，并对Trucksim客车侧翻模型和侧翻预警算法在鱼钩转向和双移线两种试验工况下进行了联合仿真，验证了侧翻预警算法的有效性。（3）介绍了PID控制和模糊控制基本理论，研究了基于主动悬架的客车防侧

4、翻PID及模糊PID控制方法，提出了控制策略，设计了主动悬架控制力分配器。（4）结合Trucksim客车侧翻模型及主动悬架控制策略，建立了连续及基于预警的客车防侧翻控制模型，并进行了联合仿真。仿真结果表明：所提出的PID及模糊PID控制策略能够有效地避免客车发生侧翻，提高了其行驶稳定性。关键词：客车防侧翻，侧翻预警，主动悬架，PID控制，模糊PID控制iAbstractCoachisthemajortransportationmeansinourcountry’shighwaypassengertransport

5、.Duetothelargemass,highcenter-of-mass,relativelysmallwheelbaseandothercharacteristics,coachismorepronetorolloverthanothervehicles.Duetothelargenumberofpassengers,coachrolloveroftenleadstoalargenumberofcasualties.Therefore,anti-rollovertechnologyofcoachhasgrad

6、uallybecomearesearchhotspotinthefieldofautomotiveactivesafety.Inthispaper,coachrollovermodelisestablishedbasedonTrucksimsoftware,andthecontrolmethodsofcoachanti-rolloverwhichisbasedonactivesuspension,areinvestigated.TwocontrolstrategiesbasedonPIDandfuzzyPIDar

7、eestablishedandtheircontroleffectsarestudied.Themainresearchcontentsofthispaperinclude：(1)Thecoachrollovermodelofthreedegreeoffreedomandfourdegreeoffreedom,aswellasTrucksim,adynamicssimulationsoftware,areintroduced.BasedonTrucksim,therollovermodelofcoachisest

8、ablished,whichissimulatedunderthetwooperatingconditionsofthesteeringwheelanglestepinputandsinusoidalinput.TherolloverstabilityofthecoachrollovermodelbasedonTrucksimisanalyzed.(2)Thelatera