基于主动横向稳定杆与差动制动联合控制的车辆防侧翻研究

针对高速行驶的车辆处于大转角、避障等紧急工况下容易出现侧翻的问题,本文中提出了采用差动制动与主动横向稳定杆联合对车辆进行侧翻控制策略。为提高对车辆侧翻的控制效果,一方面通过全轮差动制动来提高车辆的横摆稳定性,防止车辆由于失稳产生绊倒性侧翻,并减小车辆的侧倾;另一方面,考虑到处于紧急工况下车辆的非线性与时变性,采用主动横向稳定杆并设计了2阶滑模超螺旋控制器来动态跟踪车辆的理想侧倾角,实现驾驶员对车辆侧倾姿态的准确判断,防止驾驶员产生误操作,进一步提高了车辆的防侧翻能力。最后,通过硬件在环试验对提出的主动横向稳定杆与差动制动联合控制策略的有效性进行了验证。     

重型半挂车ADAMS建模及极限工况仿真

在ADAMS/car下建立重型半挂车模型,并选取双移线这一典型工况.在不同附着系数路面上对极限工况下重型半挂车在不同车速时的侧翻,折叠和挂车摆振问题进行了稳定机理分析.结果表明,重型半挂车辆在附着系数较高的良好路面上容易发牛侧倾失稳,而在附着系数较低的湿滑路面上则更容易发生横摆和折叠失稳.提出了相应的改进措施.     

基于气压制动的重型车防侧翻控制策略研究

为提高重型车的侧翻稳定性,建立了包含串联双腔制动阀、继动阀、ABS调节阀及制动气室的真实气压制动系统模型,分析气压制动的动力学特性,考虑制动与侧翻运动耦合,建立包含侧向运动、横摆运动、簧载质量和非簧载质量侧倾运动的重型车非线性动力学模型,提出重型车防侧翻的优化模型预测控制策略,计算侧倾角和横摆角速度误差及目标函数,得到最优气压制动踏板位移控制序列,实现了差动制动防侧翻控制。选取典型侧翻工况进行了实例分析,结果表明,提出的控制策略可弥补气压制动响应延迟的影响,提高重型车的防侧翻能力。     

基于线性变参数实时简化模型的重型半挂车稳定性控制策略

为实现重型半挂车各工况稳定性精准最优控制,提出了基于线性变参数实时简化模型的重型半挂车稳定性控制策略。该控制策略基于制动系统,采用分层控制方式,运用线性二次型调节器(LQR)方法,选择多个车辆状态为反馈状态,以实现重型半挂车横摆、折叠和侧倾稳定性综合控制;应用遗传粒子群算法,设计综合提高横摆、折叠和侧倾稳定性的优化目标函数,优化控制策略权重系数,以实现重型半挂车各工况稳定性最优控制;最后搭建硬件在环试验台并进行了台架试验。结果表明:采用所提出的控制策略后,牵引车质心侧偏角、牵引车横摆角速度、挂车质心侧偏角和挂车横摆角速度最大值分别改善了38.6%、13.8%、15.8%、8.4%,铰接角最大值改善了5.1%,牵引车侧向加速度、牵引车侧倾角、挂车侧向加速度、挂车侧倾角最大值分别改善了10.4%、15.4%、10.8%、17.7%,表明所设计的控制策略综合提高了重型半挂车普通工况的横摆、折叠和侧倾稳定性,并且实现了极限工况侧翻精准控制,从而避免重型半挂车侧翻。     

客车预警防侧翻控制研究

客车车辆重心高、轮距窄,在紧急避让或高速超车易发生侧翻事故。建立三自由度名义模型,联立TruckSim非线性整车模型设计了基于横向动态载荷转移率预警系统和防侧翻系统,利用角阶跃工况联合仿真对设计系统进行验证。仿真结果表明:基于模糊PID控制能够有效改善客车行驶稳定性,降低客车侧翻风险。     

客车防侧翻控制的仿真研究

本文采用牛顿欧拉方法,建立客车在纵向、横向、侧倾与横摆等方向的底盘四自由度（4-DOF）复杂模型。针对客车防侧翻控制要求,建立适合控制设计的简化模型。然后,采用横向载荷转移率来判断客车侧翻临界状态,并将其作为客车侧倾动力学稳定性的控制目的。运用滑模控制方法,设计控制器。最后,以模拟客车极限行驶工况的Fishhook和J-turn为系统的扰动,仿真研究控制器的功能与性能。     

客车侧倾与横摆动力学稳定集成控制系统（续1）

客车在急转弯时,侧倾运动对其横向载荷转移率和轮胎垂向受力的改变,不仅会引起侧翻事故,还会对横摆运动产生重要影响。文章综合分析客车侧倾、横摆动力学及其耦合关系,建立耦合动力学模型。采用差动制动和主动式防倾杆等主动控制方法,并基于滑模控制理论设计集成控制系统。仿真结果表明,该系统可提高客车侧倾与横摆动力学稳定性,实现客车防侧翻和防侧滑的综合功能。     

客车侧倾及侧翻安全性综合评价方法

对客车侧倾及侧翻的试验及评价方法进行介绍和分析,在此基础上提出一种主被动安全综合评价方法,为企业进行客车安全性的设计和评价提供参考。     

基于TTR和LTR的轻型客车侧翻预警及仿真

针对某轻型客车的非绊倒性侧翻机理进行了分析,提出了基于TTR和LTR的车辆侧翻预测方法,并建立了Truck Sim和Simulink的联合仿真模型,利用该模型对轻型客车在鱼钩工况下的侧翻性能进行了仿真。仿真结果表明,所建立的侧翻预警系统能适时地对轻型客车进行侧翻预警,且在鱼钩工况下TTR=0.4时的预警最可靠。     

多用途乘用车侧翻稳定性能动态测试方法研究

对比分析了国内外车辆侧翻稳定性相关的标准法规的基本情况。研究了车辆发生侧翻的类型和机理,基于侧向加速度判断车辆侧翻状态的方法,通过整车道路试验对比了正弦停滞试验和鱼钩试验诱导车辆发生侧翻的效果,初步探讨了多用途乘用车侧翻稳定性动态测试方法和评价指标,为国内车辆侧翻稳定系统的开发和测评标准的制定提供了参考。     

某客车急转弯侧翻稳定性分析

随着道路交通的快速发展,公路旅客运输蓬勃发展总体客运量年年攀升。然而,有关客车的重、特大事故屡见不鲜,给人民群众的生命和财产安全带来了相当大的损失。其中,客车侧翻事故无论在数量上还是人员伤亡和经济损失的程度上都已成为仅次于碰撞的第二大道路交通事故形态。文章以一款8m客车为基础,通过Trucksim软件建立了客车动力学模型,进行了急转弯稳定性虚拟试验。通过鱼钩试验(Fish-hook)分析了方向盘转角与客车侧向加速度、轮胎垂直反力的关系,探讨了侧翻倾向性。通过单因素的仿真试验,揭示了方向盘最大转角、方向盘角速度对8m客车侧翻倾向性的影响,表明方向盘转角对侧翻倾向性影响最为明显,方向盘角速度也有较大的影响。该研究结果对于8m客车设计改进、风险预测和减少交通事故的发生具有科学意义。     

主动前轮转向客车的操纵稳定性仿真分析

建立某大型客车的含侧向、横摆及侧倾三自由度动力学模型,通过方向盘角阶跃转向仿真结果和试验数据的比较,验证了仿真分析的准确性。采用横摆角速度跟踪主动前轮转向控制策略,结合比例积分控制方法,在考虑作动器动态特性和前轮转角饱和特性的基础上,对主动前轮转向控制前后的车辆进行直线行驶下的侧向风扰动和湿滑路面急转弯情况下的仿真对比分析。结果表明,主动前轮转向控制后的车辆其操纵稳定性和行车安全性都有较大的提高。     

汽车静态侧翻稳定角的计算方法

本文推导了一种计算汽车静态侧翻稳定角的方法，该方法考虑了悬架的侧倾和前后轮距的不同，从而具有较高的准确性和实际意义。给出了某车型的计算实例，并与不计悬架侧倾时的计算结果进行了对比。     

基于Trucksim的客车侧翻临界车速优化设计

客车由于质心高、车身长等特点,高速通过弯道时容易发生侧翻失稳。文章以弯道半径、路面附着系数为主要因素,研究其对客车侧翻的影响进行侧翻临界车速优化计算。首先选用某型客车为研究对象,运用Trucksim软件建立了整车动力学模型,设计不同弯道半径、不同附着系数交互组合的仿真路面进行实验,根据横向载荷转移率进行侧翻临界分析得到各路面环境下的侧翻临界车速,然后再通过Matlab进行函数拟合建立了侧翻临界车速与附着系数、弯道半径的数学模型。设计检验弯道,对比计算可得该数学模型仅存有0.98%的计算误差降低传统模型误差,提高了计算精度。提出客车侧翻临界车速优化计算方案。简要分析其对客车侧翻的影响。     

改装车的侧倾校核

分析了对改装汽车侧向倾翻有影响的参数，叙述了有关参数改变后的改装汽车可能发生侧倾的工况，提出了改装汽车在不同工况下侧倾的校核方法。     

不同角度侧风状态下油罐车的气动特性仿真研究

在高速长途运输中油罐车受侧风影响易出现侧翻等交通事故。文中采用横摆模型法建立不同角度侧风状态下油罐车车身外流场,并进行数值计算,得到油罐车气动特性随侧风角度变化的规律,即随着侧风角度的变化,油罐车受到的侧向力、升力和侧倾力矩、横摆力矩、纵倾力矩明显增大,阻力先增后减;当侧风角度大于60°后升力系数、侧向力系数均较高,说明此时油罐车高速行驶存在较高的危险性。     

汽车侧翻试验台非接触式防翻装置的设计开发

为保证汽车侧倾稳定角试验过程中的车辆安全,设计开发了一种用于防止试验车辆发生侧翻安全事故的非接触式防翻装置。该装置通过液压缸驱动防护支撑板,实现支撑板与侧翻试验台上的被试车辆保持一定安全距离的跟随运动,避免车辆达到侧倾稳定临界角时发生侧翻。经现场试验表明,该装置能够实现设计功能,在不影响试验结果的情况下保证车辆安全。     

基于侧翻安全性的客车腰梁接头结构改进研究

针对客车侧翻时腰梁接头局部变形的特点,提出一种腰梁接头结构改进方案。首先建立了客车中段侧翻模型,并分别进行侧翻过程的仿真和试验,得到的仿真结果与试验较接近,验证了客车侧翻仿真的有效性;然后通过车身段模型侧翻仿真,对比改进前后的腰梁接头结构在冲击载荷下的变形特性,最后将改进方案引入某客车整体模型中,与改进前的腰梁接头结构进行侧翻性能对比分析,进一步验证了改进后的腰梁接头结构有效性,为客车结构侧翻安全性设计提供参考。     

基于Nash博弈的分布式驱动电动汽车横摆稳定性协调控制策略

为提高轮毂电机驱动电动汽车在高速、低附着等危险工况下的侧向稳定性,提出一种基于Nash博弈的协同控制策略,采用上下双层控制结构进行稳定性控制策略的设计。上层引入Nash博弈协调控制策略决策前轮转角和附加横摆力矩,跟踪期望横摆角速度和质心侧偏角;下层根据轴荷比例分配四个车轮的驱动力矩。并在CarSim/Simulink的联合仿真平台进行危险工况下双移线仿真试验,结果表明,相比于只进行主动前轮转向控制,在潮湿沥青路面以75km/h行驶时,采用基于Nash博弈的协调控制策略横摆角速度最大误差为2.25°,侧向速度最大误差为0.12 m/s,且保持良好的路径跟踪性能;通过适当协调主动前轮转向（AFS）和直接横摆力矩控制（DYC）的动作,文章所提出的控制策略可以有效地提高横向稳定性,保证车辆在危险行驶工况下正常行驶。     

客车侧翻试验及评价方法研究

针对国内某型客车的实车侧翻试验,通过采集、处理试验数据,探讨客车侧翻试验及评价的方法和内容,为其他客车侧翻试验提供经验。