基于滑模观测和模糊推理的车辆侧翻实时预警技术

提出一种实时的车辆侧倾状态观测器和侧翻预警算法。建立一种考虑轮胎力非线性特性的扩展3自由度车辆模型,并使用非线性最小二乘法拟合轮胎模型的参数。在车辆模型的基础上设计了基于超螺旋理论的滑模观测器,实时观测车辆的侧倾状态。侧翻预警算法依据当前车辆状态参数及变化趋势,通过构造模糊推理系统计算车辆侧翻指数,综合评价车辆侧翻的危险程度。使用车辆动力学仿真软件veDYNA进行的虚拟道路试验验证了观测器的观测精度和预警算法的预警效果。     

基于滑模观测和模糊推理的车辆侧翻实时预警技术

提出一种实时的车辆侧倾状态观测器和侧翻预警算法.建立一种考虑轮胎力非线性特性的扩展3自由度车辆模型,并使用非线性最小二乘法拟合轮胎模型的参数.在车辆模型的基础上设计了基于超螺旋理论的滑模观测器,实时观测车辆的侧倾状态.侧翻预警算法依据当前车辆状态参数及变化趋势,通过构造模糊推理系统计算车辆侧翻指数,综合评价车辆侧翻的危险程度.使用车辆动力学仿真软件veDYNA进行的虚拟道路试验验证了观测器的观测精度和预警算法的预警效果.     

基于LabVIEW的轮式车辆侧翻预警系统研究

针对农用车辆自动导航作业中常见的侧翻事故,基于轮式车辆侧翻力学模型,设计了一种实时性强且可有效降低车辆侧翻事故发生率的车辆侧翻预警系统。系统基于LabVIEW2015平台进行开发,通过获取车速、前轮转角和侧倾角数据,实时判断车辆的侧翻危险程度,并根据不同的侧向加速度阈值进行三级侧翻预警。实车试验结果表明:系统运行稳定且预警效果良好,平均预警误差率为7.14%,可以满足预警系统精度要求。     

重型半挂车多目标稳定性控制策略

针对重型半挂车侧翻稳定性问题,建立了重型半挂车六轴模型,同时为了描述车辆的非线性特性,在车辆模型中加入非线性轮胎模型,并通过商业软件TruckSim进行模型验证.利用LQR最优控制技术,研究基于牵引车横摆角速度、侧向加速度及车辆铰接角的重型半挂车多目标稳定性控制策略,并在TruckSim和Matlab/Simulink联合仿真环境下进行算法仿真验证.仿真结果表明:提出的重型半挂车多目标稳定性控制策略可以有效提高车辆的行驶稳定性,从而避免危险事故发生.     

基于动态稳定性的汽车侧翻预警

文章根据车轮侧倾外倾、变形转向影响轮胎侧偏特性等情况,建立了线性3自由度汽车侧翻动力学模型,并针对驾驶员的侧翻反映模型提出基于动态稳定性汽车侧翻预警的算法,旨在为提高汽车侧翻预警精确度提供参考,从而保障汽车防侧翻的安全性能。     

两轮拖挂车跨越障碍物的侧翻动力学分析

以二轮拖挂车的车身、车轮和路面障碍物为研究对象,通过动力学理论和车辆行驶试验对车辆侧翻现象进行分析。将路面固定障碍物简化为正弦半波形状,推导出车辆侧倾时的动力学方程,求解方程得到车辆侧翻的条件。由车辆侧翻试验观测系统实测得到侧翻速度和侧翻高度的关系,并将试验值和理论值进行了对比分析。     

多轴重型货车悬架系统改进天棚控制策略

为同时改善车辆的道路友好性和平顺性,达到缓解驾驶疲劳、延长道路使用寿命的目的,提出一种基于正交试验的多轴重型货车悬架系统改进天棚控制策略.依据车辆动力学原理和虚拟样机技术,采用ADAMS构建四轴重型货车-路面系统的高精度仿真模型,通过实车平顺性试验验证其正确性;选择合理匹配的空气悬架替换驱动轴平衡悬架,完成车辆道路友好性、平顺性的初步优化;基于ADAMS/Matlab联合仿真对四轴重型货车虚拟样机的悬架系统分别进行半主动、主动改进天棚控制,并以控制参数为变量设计正交试验,通过极差、方差分析确定使车辆道路友好性、平顺性综合最优的控制参数.仿真结果表明,主动、半主动改进天棚控制的货车道路友好性相当,前者的平顺性优于后者,而且该控制策略对路面等级的变化具有较强的鲁棒性.     

基于横向安全评估的智能客车防侧翻自主决策控制研究

为防止无人客车智能域因参数标定误差、网络攻击等发出指令致使车辆侧翻,提出了一套基于横向安全评估的智能客车防侧翻自主决策控制系统。首先建立了车辆三自由度线性模型,并基于卡尔曼滤波进行了状态重构;其次在横向载荷转移率(Lateral-Load Transfer Rate,LTR)基础上推导出预测LTR并作为侧翻指标,同时进行了敏感量分析;然后采用了考虑路面附着系数的主动转向和全轮制动的联合控制方案,将即将失稳时的LTR稳定在设定阈值附近;最后进行仿真验证。结果表明,所设计的联合控制算法在极端工况下不仅保证客车不侧翻,且相比于纯转向控制,联合控制能在一定程度上降低路径跟踪偏差。     

高地隙田园管理机倾翻预警研究

在山地、丘陵等复杂作业工况下,农机失稳倾翻的事故频频发生。为了减少侧翻事故发生并提供侧翻预警,针对高地隙田园管理机,建立了整机三自由度侧倾动力学模型和基于动态横向载荷转移率(Lateral-load Transfer Ratio,LTR)的侧翻评价指标;选择鱼钩转向典型工况进行Simulink仿真,基于Labview开发侧翻预警系统并进行了实车试验。试验结果表明:侧倾动力学模型及其评价指标能够较好地实现侧翻预警,实车试验与仿真结果契合度较高;开发的侧翻预警系统具有较好的实时性和准确性,为高地隙田园管理机应用于现实复杂工况的行驶、作业提供了安全保障。     

基于模糊控制的铰接车抗侧翻控制

文章针对铰接矿用车辆易发生侧倾的问题,提出了抗侧翻控制系统.应用模糊控制,建立了多级阻尼调节的抗侧翻控制规则与算法.同时为兼顾车辆正常行驶的平顺性控制,设计了协调控制算法.经过实车试验测试,证明了所设计的抗侧翻控制算法是有效的.     

基于仿真分析的微型客车侧翻事故研究

为了减少微型客车侧翻事故的发生,应用仿真分析软件ADAMS建立微型客车基本模型,对地面附着系数、车辆前进速度、重心离地高度和方向盘转角速度4个因素开展汽车侧翻安全性研究。结果表明：在影响侧翻的4个主要因素中,地面附着系数的影响最大,车辆前进速度的影响其次,第三为重心离地高度,方向盘转角速度影响最小。利用仿真分析技术对微型客车侧翻进行研究,能反映车辆的动态特性,对微型客车侧翻进行事故预测,以减少交通事故的发生,对提高我国汽车产品的被动安全性具有重要意义。     

农用三轮机动车跨越障碍物的侧翻动力学分析

建立农用三轮机动车跨越障碍物的侧翻动力学模型,通过动力学理论对车辆侧翻现象进行分析。考虑减振弹簧和阻尼器的影响,推导出三轮机动车六自由度车辆动力学方程,提出其刚体侧翻运动模型。通过振动分析,得到三轮机动车行驶过程中单个车轮碰撞障碍物时各自由度以及质心的位移响应,由刚体侧翻运动分析得到其侧翻临界条件,并利用该条件分析了车辆质心位置以及后轮轴间距变化对侧翻临界载荷值的影响。     

车辆防侧翻横摆力矩最优控制策略研究

为提高车辆在危险工况下的防侧翻性能,本文利用差动制动及主动转向两种控制方式对车辆进行防侧翻最优控制研究。在系统动力学模型和相关轮胎模型的基础上,利用模糊控制方法设计控制系统的上层控制器,利用防止车辆侧翻所需的矫正横摆力矩,采用主动转向和差动制动协调控制从而得到最佳矫正横摆力矩的方法来控制车辆的侧翻,并进行了仿真分析。结果表明,运用这两种控制方式对车辆进行最优控制时,两种控制方式产生的矫正横摆力矩达到最优,有效地降低了车辆在弯道路段的侧向加速度,提高整车的防侧翻性能,能够快速准确地使车辆恢复稳定。利用Matlab对控制系统进行了仿真与分析,仿真结果验证了所提出控制方法及控制策略的有效性,与未采用防侧翻控制系统的仿真结果相比,整车的主动安全性得到提高。     

基于车辆制动数据的制动距离预测系统

针对现在车辆制动距离预测系统存在预测算法复杂以及工程实现难度较高等问题,提出了一种基于加速度传感器的车辆制动距离预测系统。该系统通过加速度感器采集车辆纵向加速度数据并计算出车辆的实时速度以及制动距离,通过BP神经网络建立车辆制动速度与对应的制动距离的关系模型,并通过该模型预测车辆在当前速度下的制动距离。通过MATLAB仿真软件对该预测系统关键模型进行仿真并与样本值对比分析。基于加速度传感器的车辆制动距离预测系统能够很好地对车辆制动距离进行预测,并具有良好的适用性以及精确性和稳健性。     

空气悬架对提高车辆抗倾翻能力的分析

针对近年来商用车侧翻事故的凸现,提出了一种利用空气悬架提高车辆倾翻阀值,减小车辆倾翻危险的方法,编写了控制器,在MATLAB中SIMULINK下建立了七自由度车辆模型,并进行了仿真。仿真结果表明,半主动空气悬架能够有效提高车辆倾翻阀值,提高车辆抗侧翻能力。     

基于DEKF的商用车稳定性控制研究

建立了双扩展卡尔曼滤波(DEKF)估计器,经过双移线工况的仿真验证,确定估计器的准确性,可用于控制系统的研究;应用双扩展卡尔曼滤波方法估计车辆的状态及参数,估算出反映侧翻的危险时刻。控制采用线性二次型LQR最优方法求解纠正车辆姿态所需要的最优补偿横摆力矩,然后基于差动制动的控制策略,把横摆力矩分配到某个唯一车轮上,设计PD控制器对滑移率进行控制。最终在Trucksim-Simulink联合仿真中证实,该系统能及时控制住车辆,避免车辆侧翻。     

基于后轮主动脉冲转向的车辆稳定性分析与试验

为了提高车辆操纵稳定性,提出一种后轮主动脉冲转向控制策略,并对此做了理论分析和试验研究。基于试验Lexus车辆分析脉冲转向系统对车辆稳定性能的影响并确定最优的主动转向脉冲参数。设计了控制策略结构与算法,基于Car Sim和Simulink联合仿真分析,验证所提控制方法的有效性。基于试验Lexus车辆,安装液压脉冲转向系统并进行整车试验研究,验证后轮脉冲转向的实用性。仿真和试验结果表明:质心侧偏角和侧向加速度在峰值处分别减小了46.8%、23.5%,提高了汽车的横向稳定性;侧倾因子能控制在设定的阈值范围[-0.8,0.8],车辆侧倾角减小了25.4%,能有效改善车辆防侧翻能力,且展现出比后轮主动转向更好的控制效果。     

长大下坡重型货车制动器温升模型分析

重型货车自身质量非常大,制动中需要抵抗庞大的惯性,特别是在长大下坡路段行驶,对重型货车的制动性能产生了较大挑战。为了提高重型货车在长大下坡路段的行驶安全性,文章构建了重型货车制动器温升模型,并采取了实验进行验证,测量重型货车制动中的实际速度与制动器温度,得到重型货车制动器温度从45.82℃上升为84.15℃,通过温升模型计算出的制动器温度为87.27℃,理论数据与实验数据误差为3.7%,说明温升数值具有较好的精确度。     

东风304A侧翻预警装置原理与实验分析

文章以"东风304A"中小型轮式拖拉机为研究对象,目的:提出研发侧翻预警装置的原理思想。方法:通过计算和实验来获得有效数据和分析图像,通过建模和原理分析确定方案。结论:通过侧翻预警装置的原理思想和实验数据分析来进行侧翻预警装置的研发设计,旨在避免驾驶员经验驾驶造成侧翻事故。     

四轮农用运输车转向侧翻稳定性研究

对农用运输车转向侧倾进行了受力分析,考虑了悬架对车辆侧翻稳定性的影响,建立了车辆转向侧翻的数学模型,通过对仿真结果的分析,得到了影响车辆侧翻稳定性的因素,为设计阶段改善车辆行驶稳定性奠定了理论基础。