大客车侧翻稳定性及循迹能力控制策略研究

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1、分类号UDC密级编号硕士学位论文大客车侧翻稳定性及循迹能力控制策略研究TheResearchofRolloverStabilityandTrackingAbilityControlStrategyontheBus学位申请人：段燕燕指导教师：赵伟副教授一级学科：交通运输工程二级学科：载运工具运用工程学位类别：工学硕士2015年05月独创性声明本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下完成的研究工作及取得的研究成果。据我所知，文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河南科技大学或其它教育机构

2、的其他学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：ABSTRACT摘要近年来，随着我国国民经济蓬勃发展，客运行业呈现较好的发展势头，为满足日益增长的客运需求，越来越多的客车不断投入使用，与此同时，大客车交通事故频发，导致了巨大人员伤亡和财产损失。大客车由于其重心高、载客量大、行驶路程长，发生事故造成的死亡人数比例居于首位。基于此，大客车的行驶安全已经成为各层群体共同关注的问题，进行大客车侧翻稳定性及循迹能力研究对提高大客车行驶安全性有重要现实意义。本文通过建

3、立八自由度大客车侧翻及循迹动力学模型用以极限工况下大客车仿真、准确描述大客车侧翻状态及道路偏离状态。模型中选用简单实用的Dugoff轮胎模型。并在MATLAB/Simulink软件平台上建立大客车仿真模型进行验证。针对极限工况下大客车防侧翻控制与循迹能力控制不能兼顾的问题，本文通过对防侧翻和循迹能力两种控制的触发条件以及对客车运行参数进行分析，以横摆角速度、质心侧偏角以及路径偏离量作为系统控制变量，提出基于横摆力矩权重控制算法的侧翻稳定性及循迹能力协调控制策略。在MATLAB/Simulink中设计出PID控制器及多个模糊控制器，采用主

4、动转向与差动制动联合控制的方法，对协调控制策略进行仿真验证。结果表明：相较于单独侧翻控制，协调控制能在防止大客车侧翻的同时使大客车在预计路线中行驶，有效提高大客车行驶安全性。在MATLAB/Simulink中，分别针对高低附着路面，在阶跃输入工况及正弦输入工况下，对所提出的策略进行仿真分析和验证。仿真结果表明，该控制方法能够有效提高大客车侧翻稳定性及循迹能力，具有较好的鲁棒性和自适应性。关键词：侧翻稳定性；循迹能力；权重控制；主动转向；差动制动论文类型：应用基础研究选题来源：河南省教育厅科学技术研究重点项目IIABSTRACTABSTR

5、ACTInrecentyears,thenationaleconomyhasbeengrowingvigorouslyandthetransportationshowingagooddevelopmentmomentum.Underthissituation,moreandmorebusesareputtingintouseconstantlytomeettheincreasingtransportdemands.Whileatthesametime,trafficaccidentsoccurfrequently,resultingin

6、tremendouscasualtiesandpropertylosses.Becauseofthehigherbarycenter,largerpassengercapacityandlongertraveldistanceofthebus,theproportionofcasualtiescausedbythebuscrashisthehighest.Basedonthis,thebusdrivingsafetyhasbecomeacommonconcernofdifferentgroups.Sostudyingtherollove

7、rstabilityandthetrackingabilityofthebushasgreatrealisticmeaningtoimprovethedrivingsafety.Takingintoaccountthecomplexityofthedynamicbehaviorofthebusinrealityandthefocusoftheresearch,thispaperestablishedan8DOFdynamicmodel,withthesimpleanduseful“Dugoff”tiremodel,tostudytheb

8、usrolloverstabilityandtrackingability.Thismodelisabletomeetthesimulationrequirementsofthebusextremecond