基于车辆动态控制的防侧翻方法分析研究

本文基于49CFR Part 575法规对车辆防侧翻评价指标进行初步探索,并利用CarSim软件建立具有高质心特性的SUV车辆模型,对车身、制动系统、转向系统、轮胎及悬架等子模块进行了定义,完成非线性动力学模型的建立,结合汽车动态控制系统,建立车辆防侧翻控制策略,同时,利用CarSim与Matlab/Simulink进行联合仿真,模拟SUV在极限工况Fishhook环境下的工作情况,验证防侧翻的作用效果,结果表明:防侧翻策略有效的减小了侧向加速度,使得车辆的抗侧翻能力有所增强,汽车的安全性与稳定性得到了有效的保证,为实车试验提供科学依据。     

基于底盘集成控制的轻型汽车防侧翻控制

提出了一种基于底盘集成控制的轻型汽车主动防侧翻控制系统。选取横向载荷转移率作为侧翻预警因子,并通过一3自由度侧翻参考模型进行实时计算。在此基础上,应用模型预测控制算法对主动转向和主动差动制动系统进行集成控制,提出了主动防侧翻控制算法。利用Matlab/Simulink与Carsim对车辆进行了典型工况的联合仿真。结果表明,所提出的主动防侧翻控制系统能准确预测车辆侧翻危险,避免侧翻事故发生,有效提高车辆综合行驶性能。     

基于零力矩点位置和模糊控制的商用车防侧翻控制

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Truck Sim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。     

大型车辆侧翻预测和控制技术研究进展

大型车辆引起的重特大侧翻事故频发会造成严重的人员伤亡和财产损失,因此,提高中国大型车辆防侧翻技术水平显得尤为重要.通过阐述国内外在车辆侧翻预警和稳定性控制方面开展的研究现状,详细描述基于静态门限值法和动态门限值法的侧翻预警技术研究进展,分析车辆半主动、主动转向控制、主动悬架控制、差动控制、电子稳定控制、联合控制等防侧翻控制技术发展现状,指出当前车辆侧倾预警领域主要研究方向在于提高侧翻指标的预测精度和响应实时性,特别是综合考虑道路环境因素对侧翻指标的影响.侧翻控制已逐步从半主动阶段提升到主动控制,控制方法更趋智能化、精确化.人-车-路-环境耦合作用、复杂非线性条件下的车辆侧翻预测模型,以及混沌条件下的优化控制将会是未来重点研究方向.      

美国NCAP鱼钩试验方法研究

重点分析美国NCAP(New Car Assessment Program,新车评价规程)中用于评价车辆整体动态抗侧翻稳定性能的鱼钩试验测评方法,建立了整车鱼钩测评试验流程和试验能力,完成鱼钩整车道路试验验证,为国内车辆动态抗侧翻稳定系统开发和测评标准的制定提供了参考.     

某混凝土搅拌车差动制动防侧翻控制仿真分析

针对混凝土搅拌运输车侧翻事故多发的现象,该文介绍了差动制动的防侧翻原理,基于ADAMS/Car建立了搅拌车的整车动力学模型,设计了针对搅拌车的差动制动防侧翻控制系统,并结合ADAMS/Car和Simulink建立了联合仿真试验模型,仿真试验结果表明,通过虚拟试验仿真可以合理的选择侧翻门限值,设计的差动制动防侧翻系统可以有效防止高速转向引起的车辆侧翻。     

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。     

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。     

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。     

自卸车举升作业防侧翻预警系统设计

分析研究自卸车举升作业侧翻机理,运用牛顿力学理论,以横向坡度角、轮胎变形角、悬架变形角、车架变形角、货厢扭转角和货厢举升角等作为自卸车举升作业侧翻评价参数,建立自卸车举升防侧翻预警模型。以该防侧翻预警模型为基础,开发出自卸车举升作业防侧翻预警系统的软件和硬件。最后将此套防侧翻预警系统装车试验,验证系统具有较高的精度与可靠性,可以在自卸车举升作业发生侧翻前发出报警,提高自卸车举升作业的安全性。