轮式拖拉机主动防侧翻系统的设计

丘陵山区容易发生拖拉机侧翻事故,为了降低拖拉机侧翻风险,设计了一种轮式拖拉机主动防侧翻系统。同时,建立了拖拉机侧倾角和胎压之间的数学关系,通过检测拖拉机轮胎胎压判断是否有侧翻风险,并在拖拉机发生侧翻前主动接管拖拉机并完成防侧翻转向和减速熄火操作,以降低侧翻风险。试验结果表明：系统在常温和高温的室外环境下,对于沙土地、粘土地和铺装马路都具有较好的工作性能,但在低温室外环境下的反应操作时间较慢。     

客车侧翻的结构安全性仿真研究

侧翻是客车道路交通事故的主要形态之一,车顶塌陷、解体等侵入性变形能够造成严重的人员伤亡。利用有限元仿真的方法研究客车侧翻的结构安全性,对影响因素进行分析,并提出改进意见。研究的结果对客车的设计、生产以及安全性评价具有指导作用。     

拖拉机动量飞轮主动防侧翻控制与模型试验研究

针对拖拉机侧翻致死致伤事故仍时有发生的问题,基于旋转刚体加速时的反向施矩原理,以反作用动量飞轮为执行元件,提出了从主动安全角度解决拖拉机侧翻问题的研究方法。通过构建拖拉机动力学系统数学模型,解析了整机侧翻行为的动态演变机理。为保证拖拉机主体结构的完整性,将动量飞轮置于拖拉机前部,取代传统静态配重的同时可主动提供防侧翻力矩。应用Matlab/Simulink软件,对反作用飞轮的回稳过程进行了基于PID控制的有效性仿真分析,同时设计并搭建了比例模型试验平台,对主动施矩飞轮的回稳控制效果进行了试验验证。结果表明,装备飞轮的拖拉机与无控制组对比,在一次试验中可多次实现整机的防侧翻控制,使整机防侧翻性能得到明显改善,且不同行驶工况下的试验数据与仿真结果的相关性较强,充分验证了本文拖拉机侧翻动力学模型的有效性。     

客车侧翻安全性仿真分析与改进

以某型客车为研究对象,按照ECER66法规的要求,使用Hypermesh进行客车的有限元建模,利用显式动力分析软件LS-DYNA对客车有限元模型进行侧翻碰撞的仿真计算。在仿真分析后,对应力、能量和侵入量的情况进行了分析。提出客车骨架的一系列结构性改进设计。再次进行仿真计算,通过比较改进结构前后计算情况,证明乘客的安全空间得到保障,以上改进措施可以满足客车侧翻碰撞安全性的要求。     

微型客车侧翻仿真分析模型的建立

采用市场保有量较大的某款微型客车为研究对象,通过对微型客车仿真分析的方法进行研究,建立了多刚体模型,为进一步进行仿真试验提供依据。     

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。     

提高汽车操纵稳定性的联合控制研究

为了弥补汽车动力学独立主动控制系统的不足,研究了主动前轮转向(AFS)和横摆力矩控制(DYC)的联合控制策略。运用滑模控制理论,设计主动前轮转向控制器,控制汽车的横摆角速度。基于最优控制理论,设计横摆力矩控制器,通过前馈控制调整侧偏角,状态反馈控制调整横摆角速度和侧偏角。线性二自由度开环汽车模型仿真结果表明,无论是低速还是高速,联合控制方法能够有效地同时控制汽车的侧偏角和横摆角速度,提高了汽车操纵稳定性。     

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.     

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。     

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。     

基于虚拟样机的汽车稳定性主动横摆模糊控制

在ADAMS/Car中建立了某车型的整车虚拟样机模型,通过曲线行驶的仿真和实车试验对比,验证了模型的正确性。建立汽车稳定性控制系统侧偏和横摆联合模糊控制仿真模型,通过鱼钩仿真试验,表明所建立的主动横摆控制系统能够很好的控制车辆稳定行驶。     

视觉导航拖拉机自动转向控制系统研究

拖拉机的转向控制系统是实现自动驾驶的重要组成部分。为此,以铁牛654拖拉机为研究对象,进行了自动转向控制系统的研究,提出了基于简化的运动学模型模糊控制方法。将利用视觉传感器得到的方位偏差和侧向偏差作为控制器的输入,控制器可以根据输入实时输出相应的前轮转角。仿真和试验表明,该控制器有比较好的跟随性和响应性,可以较好地适应低速时拖拉机行驶的要求,为深入开展拖拉机的自动驾驶研究提供了有益尝试。     

4WID-4WIS车辆横摆运动AFS+ARS+DYC模糊控制

对四轮独立驱动-独立转向(4WID -4WIS)车辆横摆稳定性控制进行研究.对侧偏角与横摆角速度之间的耦合性进行分析,提出了控制策略:当质心侧偏角比较小时以理想横摆角速度跟踪控制为主,当质心侧偏角比较大时以抑制质心侧偏角过大为主.基于模糊控制技术提出集成“主动前/后轮转向+直接横摆力矩控制”( FRD)的新型车辆横摆稳定性控制系统.仿真结果表明,与直接横摆力矩控制(DYC)的车辆相比,FRD可明显降低车辆的制动力矩和车轮纵向滑移率,确保车辆在低附着路面上高速行驶时具有良好的横摆稳定性.     

基于ANFIS的汽车主动悬架仿真

建立1/4汽车主动悬架的模型,采用自适应神经模糊推理系统ANFIS设计主动悬架模糊控制器,并在Matlab/Simulink建立了主动悬架的仿真模型.仿真结果表明,基于ANFIS的方法控制的主动悬架对于降低车身加速度、改善汽车行驶平顺性和乘坐舒适性有显著的效果.     

基于PLC的太阳能干燥控制系统

针对无辅助加热装置的太阳能干燥系统在操作与控制方面存在精度低、自动化程度不高以及人工劳动强度大的问题,设计了以PLC为控制核心的模糊控制器.该控制器采用模糊控制方法,来提高试验精度和可靠性,为进一步研究太阳能干燥提供依据.试验表明,采用模糊控制方法来实现太阳能干燥过程是可行的,控制器能及时调整系统的变化,实时性好.     

基于神经网络的无人驾驶车辆转向控制研究

为了提高无人驾驶车辆进行路径跟踪时转向的准确性,基于神经网络控制理论,利用ADAMS/Car与MATLAB/Simulink进行无人驾驶车辆转向控制联合仿真。利用ADAMS/Car模块建立整车模型,进行规定路径下的跟踪实验并收集路径、车速、前轮转角等信息,以作为神经网络的训练样本。利用MATLAB对训练样本进行训练,并在Simulink中建立神经网络控制器。最后利用ADAMS/Control模块连接ADAMS/Car与MATLAB/Simulink,实现无人驾驶车辆路径跟踪时转向控制的联合仿真。仿真分析结果表明:所建立的神经网络转向控制器能够对路径进行良好的跟踪且具有良好的鲁棒性;同时验证了联合仿真的可行性与优越性,为智能车辆的整车开发提供了思路。     

车辆底盘集成控制系统的电动机控制

为协调车辆操纵稳定性和行驶平顺性,在分析半主动悬架和电动助力转向工作原理的基础上,研制出以嵌入式系统为平台的车辆底盘系统集成控制器。硬件上对悬架可调阻尼减振器的步进电动机和转向系统的直流电动机进行控制设计;软件上运用模糊控制和PID控制算法,在Code Warrior集成开发环境下结合超级终端对软硬件进行联调。试验结果表明,控制器运行可靠,电动机控制正确、效果明显,集成控制下车辆的操纵稳定性和平顺性得到改善。     

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。     

基于模糊控制的汽车防抱控制方法的仿真研究

建立在制动过程的汽车二轮数学模型,同时建立了基于ABS的模糊控制器,进行了直线的制动仿真实验。实验结果表明采用基于滑移率的模糊控制方法,可以有效防止车轮抱死,缩短了制动距离,且该方法对具有不同峰值附着系数的路面具有较高的适应性。