基于直接横摆力偶矩控制的中置轴汽车列车操纵稳定性研究.pdf

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1、汽车技术·AutomobileTechnology基于直接横摆力偶矩控制的中置轴汽车列车操纵稳定性研究★任泽凯．，2张京明2张浩1董金松1张红卫1(1．交通运输部公路科学研究院，运输车辆运行安全技术交通行业重点实验室，北京100088；2．哈尔滨工业大学，威海264209)【摘要】建立了中置轴汽车列车4自由度参考模型及多自由度非线性仿真模型，并通过单移线实车试验验证了模型的正确性。利用模糊控制和PID控制方法建立了中置轴汽车列车横摆力偶矩控制(DYC)模型，通过TrukSim及Simulink建立了联合仿真平台，并

2、进行不同附着系数路面上单移线仿真。仿真结果表明，施加DYC后，列车低附着系数路面横摆角速度后部放大系数和质心侧偏角后部放大系数分别减小26．5％、29．9％，最大铰接角速度减小18．4％，大幅改善了中置轴汽车列车的操纵稳定性，降低了折叠事故发生的可能性。主题词：操纵稳定性；横摆力偶矩控制；中置轴汽车列车；模糊控制中图分类号：U469．5文献标识码：A文章编号：1000—3703(2017)05—0006—08ResearchonHandlingStabilityofCentreA】

3、【leTrailerTrainB

4、asedonDirectYawMomentControlRenZekail一，ZhangJingmin92，ZhangHa01，DongJinsong。，ZhangHongweil(1．KeyLaboratoryofOperationSafetyTechnologyonTransportVehicles，ResearchInstituteofHighway，MinistryofTransport，Beijing100088；2．HarbinInstituteofTechnology，Weihai264209)【Ab

5、stract】Referencedynamicmodelofcentreaxletrailertrainwith4-DOFandnonlinearsimulationmodelwithmulti—DOFwereestablished．Singlelanechangetestwascarriedouttoverifythecorrectnessofthemodels．DirectYawmomentControl(DYC)modelwasconstructedbasedonPIDandfuzzycontr01．Sing

6、lelanechangetestsimulationswithdifferentroadadhesioncoefficientswerecarriedoutthroughtheestablishedCO—simulationplatformbasedonTruckSimandSimulink．SimulationresultsshowedthatDYCcouldimprovehandlingstabilityofcentreaxletrailertrainobviouslyastherearamplificatio

7、nsforyawrateandsideslipanglewerereducedby26．5％and29．9％respectively．Themaximumarticulatedangleratewasreducedby18．4％andhandlingstabilityofcentreaxletrailertrainwasimprovedobviously．decreasingthepossibilityofjackknifingoccurring．Keywords：Handlingstability，Directy

8、awmomentcontrol，Centreaxletrailertrain，Fuzzycontrol1引言GB1589--2016中首次明确提出了中置轴汽车，中置轴汽车列车是我国货运列车向模块化较长货车列车方向发展的重要环节，在不久的将来必将得到广泛应用”，。目前国内对中置轴汽车列车的研究尚少，因此，有必要对其操纵稳定性进行前瞻陛研究，促进主动控制技术在交通运输领域的发展，确保运输安全。汽车列车是多辆单车的组合，与单车相比较，运动自由度更多，运动状态更加复杂，容易出现“折叠”“摆振”等失稳现象Ⅲ。受列车后部放大系

9、数的影响。，，列车在高速行驶过程中变换车道时，更容易出现“挂车甩尾”“侧翻”等事故，严重影响运输安全。除在结构上对列车参数进行优化以提高其操纵稳定性外，还可以通过增加s基金项目：交通运输部应用基础研究项目(2014319223020)；中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(2015—9019)。一6一汽车技术任泽凯，等：基于直接横摆力偶矩控制的中置