基于联合仿真的重型汽车防侧翻控制研究

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2、rchonAnti-rolloverControlofaHeavyVehicleBasedonCo-Simulation培养单位：机械工程学院专业：载运工具运用工程研究生：陈江波指导教师：李韶华教授二○一五年一月*A~oom~~~~~~ft~Aa~~m~~*ff~~RI~&~~~~~~*Q~~m~,~T~*~m~~~~~•w~~~#,~~~~~*~~AB~~~dM~tt~~~~m,&~~*~~~~%~~~x$~~B~~m~~~~~~~W~fflrl~M~o~~~~r~~~*~*~~~~~~w~~~B~~x

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5、应用前景。汽车在干燥路面上高速行驶时若有方向盘大转角输入，车辆侧向加速度和横向载荷转移率会急剧增大，这是一种非常容易引起侧翻危险的工况。针对重型汽车高速行驶时的大转角输入工况，针对车辆参数对侧倾稳定性的影响以及防止汽车侧翻的控制策略进行了研究。具体工作如下：首先，针对三轴重型汽车，在Matlab/Simulink中建立了重型车辆三自由度动力学模型，运用现代控制理论将车辆的微分方程转换成了状态空间模型，并在典型工况下对车辆进行仿真分析，验证模型的合理性。通过改变汽车模型参数研究车辆侧倾角、侧向加速度、横摆角

6、速度、质心侧偏角和轮胎载荷转移率响应的变化规律，得到汽车模型参数关于车辆侧倾稳定性的影响敏感程度。在三自由度模型的基础上建立汽车侧翻预警模型和四自由度汽车防侧翻模型，设计了以汽车动态载荷转移率LTR为控制目标的差动制动控制策略，并进行典型工况仿真分析。在ADAMS/CAR中以国产某重型汽车为研究对象，建立了重型汽车整车非线性虚拟样机模型，包括前后悬架、转向系统、轮胎系统、制动系统、动力总成、以及车身，并且考虑了轮胎、减振器、弹簧等部件的非线性。最后，基于ADAMS-Matlab联合仿真针对整车虚拟样机模型

7、，分析了不同行驶速度、方向盘转向角输入、弯道半径、路面附着系数下车辆行驶时的控制效果。仿真结果表明：设计的差动制动防侧翻控制系统有效地提高了重型汽车的侧倾稳定性和汽车的防侧翻能力，改善了汽车的操纵稳定性。关键词：重型汽车；联合仿真；差动制动；侧翻预警；汽车动力学仿真AbstractAbstractWiththeincreasingdevelopmentofthehighwaynetworkconstructionandheavy-dutyvehiclemarket，therolloveraccidents

8、ofheavy-dutyvehiclecontinuetoincrease.Thusthevehiclestabilitycausesalotofscholar’sattention.However,researchonrolloverformationmechanismandheavy-dutyvehiclerollovercontrolmethodisstillinitsinfancyinChina.Andtheresea