基于模糊差动制动的运动型多功能汽车防侧翻控制
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基于差动制动技术的汽车防侧翻控制研究的开题报告一、选题背景及意义随着汽车行业的快速发展,车辆防侧翻控制技术逐渐成为汽车工程领域的一项重要研究方向。
车辆侧翻是指汽车在行驶中由于车速过高、弯道过急、路面陡坡等原因,车体向一侧倾斜到一定程度,直至失去平衡而翻车的现象。
侧翻事故不仅会对车辆及其乘员造成重大损失,还会对交通安全及社会正常秩序构成威胁,因此研究汽车防侧翻控制技术对于提高汽车行驶安全性具有重要意义。
差动制动技术是目前应用较为广泛的一种防侧翻控制技术之一。
其工作原理是利用车辆前后两轴之间的传动差异,通过适时制动来调节车身姿态,从而达到防止车辆侧翻的目的。
差动制动技术以其简单可靠、实施成本低等优点,被广泛应用于汽车工程领域中。
本文旨在研究基于差动制动技术的汽车防侧翻控制,探究其实现原理、优缺点及应用前景,为汽车工程领域的相关研究提供参考。
具体工作如下。
二、研究内容及计划1. 理论分析本文首先对汽车侧翻的物理原理及防控技术进行理论分析,探究差动制动技术的应用原理、优点及缺陷等相关问题。
2. 模型建立与仿真分析基于MATLAB和Simulink等仿真软件,建立差动制动技术在汽车防侧翻控制中的数学模型,并进行仿真分析,验证差动制动技术在防止车辆侧翻中的有效性和稳定性。
3. 实验研究借助高精度惯性测量单元、车载数据采集系统等设备,对汽车差动制动防侧翻控制系统进行实验研究,收集数据并进行分析。
通过实验数据的对比分析,验证理论模型和仿真结果的可行性和准确性。
4. 结果分析与总结根据理论分析、仿真分析和实验研究的结果,对差动制动技术在汽车防侧翻控制中的应用效果进行评估和总结,并提出相应的改进建议。
三、预期成果1. 确定差动制动技术在汽车防侧翻控制中的优势和局限性,为该技术的进一步研究提供理论基础。
2. 建立可靠的差动制动技术在汽车防侧翻控制中的数学模型,并进行仿真分析,为该技术的应用提供实验依据。
3. 设计并实现差动制动技术在汽车防侧翻控制中的实验系统,通过实验验证该技术的效果和稳定性。
运动型多功能汽车防侧翻控制与评价方法研究摘要:运动型多功能汽车(Sport Utility Vehicle,SUV)由于其良好的动力性能和通过性能,受到越来越多人的喜爱,但是,其缺点是重心比轿车高从而导致更容易发生翻车。
汽车侧翻事故作为重要的安全问题,受到大家越来越多的关注。
因此,本文以运动型多功能汽车为对象,研究了SUV汽车防侧翻动态稳定性及防侧翻控制评价方法研究。
国内外的研究学者和各大汽车厂商越来越多的关注汽车侧翻稳定性能的研究。
相对于国外,国内对车辆侧翻稳定性的研究起步较晚,运动型多功能汽车是当今世界车坛新崛起的一个车型门类。
它兼有越野车的动力性和通过性以及轿车的舒适性,既能满足追求时尚和个性的城市消费者要求,又能满足道路条件较差的农村和山区的行驶要求。
SUV车辆在高速转向行驶时,更容易侧向失稳,导致翻车事故的发生。
因此,需要提高SUV车辆高速转向时的侧翻稳定性能,本文针对SUV汽车高速转向时的侧翻稳定性能进行研究。
关键词:侧翻稳定性;车辆侧翻反应模型;侧翻预警;最坏行驶工况。
Research on the control and evaluation method of the anti-flip side of the sport multi-function vehicleAbstract:Sports Multifunctional car (Sport Utility V ehicle,SUV), due to its good dynamic performance and through performance, has been more and more people's favorite, but its disadvantage is that the center of gravity than the sedan lead to more easily overturned. As an important security issue, car rollover accidents are attracting more and more attention. Therefore, the paper studies the dynamic stability and the evaluation method of the anti-rollover control of SUV vehicle with the object of sport-type multi-function vehicle. Researchers at home and abroad and major automotive manufacturers are increasingly concerned about the stability of automotive side rollover performance. Relative to foreign countries, the research on the stability of vehicle rollover is a new type of vehicle in the world today, which starts with a late sport multi-function vehicle. It also has the power and passage of off-road vehicles and the comfort of the sedan, both to meet the pursuit of fashion and individuality of the city consumer demand, but also to meet the poor road conditions in rural and mountainous areas of the driving requirements. SUV vehicles are more prone to lateral instability when they are moving at high speeds, resulting in a rollover accident. Therefore, it is necessary to improve the performance of the rollover stability of SUV vehicles at high speed steering, aiming at the performance of the lateral rollover stability in the high-speed steering of SUV.Keywords: Side tumbling stability;V ehicle rollover reaction model;Rollover warning;The worst condition.目录1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2 防侧翻控制与评价方法研究的目的和意义 (2)1.3 防侧翻控制与评价方法研究的发展和现状 (3)2 车辆侧倾动力学模型的建立 (3)2.1 汽车侧倾动力学建模概述 (3)2.2 汽车侧翻动力学模型 (4)3 防侧翻控制系统设计 (5)3.1 汽车防侧翻控制方法的选择 (5)3.2 汽车防侧翻控制算法的设计 (6)4 汽车侧翻的特性及其结构特点 (7)4.1 汽车行驶时的侧翻 (7)4.2 刚性汽车的准静态侧翻 (7)4.3 带悬架汽车及瞬态侧翻的变化趋势 (9)5 汽车侧翻稳定性能的评价方法研究 (9)5.1 汽车侧翻指标 (9)5.2 汽车侧翻稳定性能的评价方法概述 (10)5.3 基于WCE方法的开发流程简介 (11)6 全文总结与展望 (12)6.1 全文总结 (12)6.2 未来展望 (13)参考文献 (15)致谢................................................ 错误!未定义书签。
基于零力矩点位置和模糊控制的商用车防侧翻控制靳立强;石冠男;于雅静;王博文【摘要】In order to prevent the rollover of vehicle, the position of zero-moment point (ZMP) is intro-duced as an indicator of vehicle rollover. According to the state of vehicle at certain moment, the y coordinate of ZMP at next coming moment is predicted,with which time to rollover(TTR) is calculated. Once the TTR at certain moment is less than the preset threshold,the vehicle anti-rollover control strategy is activated to prevent the vehicle from rollover. In this paper,PID control strategy based on fuzzy control is adopted and different braking torques are applied to different wheels to prevent vehicle rollover. Through co-simulation of TruckSim and Matlab/Simulink,the algorithm is verified. Specifically the step input test and fishhook test are conducted with differential braking fuzzy control strategy,traditional PID control strategy and no rollover control strategy respectively to measure the real time roll angle of vehicle with different control strategies. The results of comparison show that the vehicle with differential braking fuzzy control strategy has best anti-roll performance.%为了防止车辆发生侧翻,引入零力矩点的位置作为车辆侧翻的指标.根据某一时刻车辆的状态,预测下一段时间内零力矩点的y坐标,来计算该时刻的侧翻时间.一旦某时刻的侧翻时间小于设定的门限值,则激活车辆防侧翻控制策略,对车辆进行控制,防止车辆发生侧翻.本文中采用基于模糊控制的PID控制策略,对不同的车轮施加不同制动力矩,防止车辆发生侧翻.通过TruckSim和Matlab/Simulink联合仿真,对算法进行验证,对采取模糊控制差动制动策略、传统的PID策略和无侧翻控制策略的车辆,分别进行阶跃试验和鱼钩试验,测取采取不同控制策略车辆的实时侧倾角.对比结果表明,采用模糊差动制动控制策略的车辆,防侧翻性能最好.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2017(039)009【总页数】6页(P1062-1067)【关键词】防侧翻控制;零力矩点;侧翻时间;模糊PID控制;差动制动【作者】靳立强;石冠男;于雅静;王博文【作者单位】吉林大学,汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130022;吉林大学,汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130022;吉林大学,汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130022;吉林大学,汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130022【正文语种】中文Keywords:anti-rollover control; zero-moment point; time-to-rollover;fuzzy-PID control; differential braking为防止车辆发生侧翻事故,就需要知道车辆现在的行驶状态,然后将车辆的状态传递给主动安全系统,通过计算得到车辆的侧翻可能性,然后通过主动干预,防止车辆发生侧翻。