主动转向式汽车列车的转向控制方法研究

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1、分类号TP273单位代码10618密级公开学号2120042002硕士学位论文主动转向式汽车列车的转向控制方法研究研究生姓名：王永伟导师姓名及职称：刘朝涛副教授申请学位类别工学硕士学位授予单位重庆交通大学一级学科名称机械工程论文提交日期2015年4月20日二级学科名称机械电子工程论文答辩日期2015年6月3日2015年6月9日SteeringControlMethodResearchonControlled-steeringCombinationofVehiclesADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：Wa

2、ngYongweiSupervisor：Prof.LiuChaotaoChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China重庆交通大学学位论文原创性声明：所呈交的学位论文本人郑重声明，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期年／月／《日重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了

3、解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保。留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，光许论文被查阅和借阅本人授权重庆交通大学可Ｗ将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可＾＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行，、信息网络传播等）同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。若夸学位论文作者签名：指导教师签名：日期弁月洲日期月／茲／戸仲备本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电

4、子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规定旱受相关权Ｍ。Ｌ＼一！ｉ学位论文作者签名：＾华指导教师签名氣：ｆ个曰期年月＇。曰曰期曰／护吗摘要目前，汽车列车大多是半挂列车或者全挂列车，其挂车数量一般为1～2节，挂车都是被动的跟随牵引车行驶，当列车转弯时挂车的跟随性差，易出现甩尾现象，稳定性差，整个汽车列车的通道宽度很大，容易引起交通堵塞和安全事故。本文主要通过对主动转向式汽车列车转向的控制研究来增加挂车数量、改善挂车跟随性、减小列车的通道宽度，进而提高汽车列车的转向机动性和安全稳定性。通过介绍主动转

5、向式汽车列车的结构特征和控制方案，比较常见汽车列车挂车的连接装置，参考全挂汽车列车具有良好转向跟随性的充要条件，分析全挂汽车列车的转向特性，得出牵引车转向内、外轮速度差与牵引车和挂车之间的转向角关系。根据牵引车转向内、外轮速度差，主动控制连接在牵引车和挂车、挂车和挂车之间两根液压杆的伸缩变化。通过液压杆的伸缩变化改变牵引车和各个挂车之间的转向角，使其满足全挂汽车列车良好跟随性的充要条件，从而实现主动转向式汽车列车的转向控制。选用仿真软件ADAMS和MATLAB为研究工具。在运动学动力学仿真软件ADAMS中建立主动转向式汽车列车虚拟样机模型；创建样机控制输入、输出状态变量。

6、采用PID控制算法，用过程控制思想在MATLAB/Simulink中建立闭环控制系统模型，设置虚拟样机模型和控制模型接口通信参数，进行联合仿真。仿真结果研究表明：主动转向式汽车列车相比普通全挂汽车列车具有更好的挂车跟随性、较小的列车通道宽度，极大地提高了列车的转向机动性和稳定性，可以实现一车多挂等优点。制作主动转向式汽车列车小比例实物模型，设计控制系统电路，编写控制算法程序。直观地观察主动转向式汽车列车的转向机动性，验证主动转向汽车列车在转向时挂车随牵引车的跟随性及主动转向汽车列车的可实现性。关键词：汽车列车，主动转向，跟随性，控制算法IABSTRACTAtpresent

7、,combinationsofvehiclesaremostlyhalftrailercombinationsorfulltrailercombinationswith1~2trailers,andcombinationsalltravelfollowingdraggingvehiclespassively.Whendraggingvehiclesswerve,combinationscannotadaptwellandstabilityturnsbad.Sothewholecombinationsofvehiclesswer