机车与车辆间车钩连挂稳定性

为了明确机车车辆间车钩的连挂稳定性, 提出了多边形接触模型, 模拟车钩连挂面之间的接触和摩擦, 即钩头轮廓面表层采用多边形建模, 以判定接触区域, 并对接触区域进行离散化处理, 通过弹性基础模型求解接触力, 由法向接触力和切向相对速度决定对应的摩擦力, 结合《机车车辆车钩连接轮廊》(TB/T 2950—2006)、干涉分析和有限元计算验证了建模方法的可靠性; 组建了能够反映中部机车动力学特性及其钩缓装置动态行为的重载列车动力学模型, 对列车在不同工况下通过1.2%长大下坡道和300m半径曲线时机车车辆间车钩的连挂稳定性进行了分析。分析结果表明: 车钩力对车钩连挂面之间的相对运动具有较大的影响, 稳定的车钩力能够使车钩连挂面之间产生法向接触力, 若车钩连挂面之间存在相对运动或相对运动的趋势时, 便会产生相应的切向摩擦力以阻止连挂车钩之间的相对运动, 当车钩力出现波动或者较小时, 连挂车钩容易处于自由间隙状态, 因此, 不足以产生足够的约束作用而出现较大的相对运动, 此时的最大垂向相对位移达到149.5 mm, 在通过300 m半径曲线时, 水平面内也会产生最大为4.5°的相对转角以补偿车钩的偏转行为。     

网络型甩挂运输模式下的车辆调度问题

研究甩挂运输的车辆调度问题对于提高运输效率、节约运输成本具有重要意义。本文在总结归纳甩挂运输组织模式的基础上,对网络型甩挂运输车辆调度问题进行研究。网络型甩挂运输属于满载多车场车辆调度问题,本文结合甩挂运输及满载多车场车辆调度问题的特点,建立了数学模型、设计了相应算法,并通过具体算例进行分析。算例结果表明,经过合理的车辆调度,更能发挥甩挂运输节能减排的优势。     

半挂汽车列车弯道行驶制动稳定性

为了研究弯道行驶中制动工况对半挂汽车列车稳定性的影响, 运用动力学理论与虚拟样机仿真软件ADAMS, 建立了具有21自由度的半挂汽车列车整车模型, 分析了在弯道行驶极限工况下, 半挂汽车列车折叠角、侧向加速度、横摆角速度、车速、轮速、轮胎侧偏角随时间的变化关系。通过整车系统的稳态转向试验与阶跃试验, 验证了模型具有较好的仿真精度。仿真结果表明: 转向后3 s实施制动, 在3 s的时间内, 牵引车侧向加速度变为0, 横摆角速度达到极值33 rad·s^-1后迅速减小, 而半挂车侧向加速度达到极值4 m·s^-2, 横摆角速度逐渐减小为0;在制动过程中, 牵引车后轴先抱死拖滑, 由此引起半挂汽车列车发生折叠现象, 从而导致弯道行驶制动稳定性降低。     

机车车辆横向动力学性能仿真——车辆-轨道耦合模型与传统车辆模型的比较

运用经过大量线路实车运行试验验证的车辆－轨道耦合动力学仿真软件TTISIM，对传统车辆动力学和车辆－轨道耦合动力学两种类型模型的横向动力性能进行了比较与分析。结果表明：车辆无论是在直线上运行 是通过曲线轨道和道岔时,采用传统模型计算所得的轮轨横向相互动作用力均较采用耦合模型计算的大；仿真计算车辆蛇行失稳临界速度时，采用前一模型俐到的结果较后者偏高；而两者计算所得的车辆垂向与横向振动差别甚小。     

基于veDYNA的运输车辆侧翻动力学仿真研究

选取三轴货车为研究对象,基于车辆动力学仿真软件ve Dyna环境建立运输车辆行驶动力学仿真平台,并对模型的有效性进行验证。通过设置角阶跃典型行驶道路工况,分析车辆行驶动力学参数和道路参数等因素对运输车辆发生侧翻的影响机理。仿真结果表明,车速、方向盘转角等动力学参数对运输车辆的侧倾稳定性影响较大,道路参数对运输车辆的侧倾稳定性影响较小。建立的运输车辆行驶动力学仿真平台,能够很好的模拟真实车辆的实际工况,为进一步研究运输车辆的防侧翻控制提供较好的理论基础。     

《货运汽车列车（甩挂运输）推荐车型基本要求——半挂牵引车》释义

介绍《货运汽车列车（甩挂运输）推荐车型基本要求——半挂牵引车》研究制定的目的、原则,从发动机性能、牵引座、操控配置与环境、行车安全装置、整车配置、与半挂车匹配的互换性及汽车列车性能等七个方面对半挂牵引车的技术要求进行解析,明确各主要参数与指标要求的内涵,有助于相关车辆制造企业、甩挂运输企业和运输管理部门技术人员对技术要求的正确理解和有效实施。     

含不确定参数的车辆动力学模型横向稳定性分析

考虑含有不确定独立参数摄动和非线性不确定性的车辆动力模型,应用Ｌｙａｐｃｎｏｖ稳定性理论和矩阵代数技巧导出系统的稳定性准则,准则给出的扰动界关于参数空间的原点可以是非对称的,充分利用了不确定的结构特点,掖大了稳定参数域。对承受不确定悬挂的车辆轮对的横向稳定性进行了鲁棒性分析,并与已有的结果进行了比较。     

基于全尺寸模型的半主动悬架车辆平顺性研究

为改善汽车的平顺性,提出一种半主动悬架的自适应模糊PID算法;选用二自由度1/4车半主动全尺寸悬架为研究对象,用Adams软件建立半主动悬架全尺寸模型,对模型自适应模糊PID控制器进行设计,利用联合仿真分析技术,对建立的机械模型和控制算法进行分析并与被动悬架及模糊控制方式进行了对比。研究表明:采用自适应糊PID控制策略的主动悬架相对采用模糊控制的主动悬架以及被动悬架,车身加速度峰值分别降低了5.0%和2.9%,悬架动行程分别降低了3.2%和1.68%,轮胎动位移分别降低了0.29%和0.25%。采用自适应模糊PID算法的半主动悬架,在改善汽车的行驶平顺性方面有良好的效果,为研究车辆平顺性研究提供一种有效方法。     

三轴半挂汽车列车预瞄驾驶员模型设计

以三轴半挂汽车列车为研究对象,以混合型模糊PID为控制器,建立适应于三轴半挂车辆的两点预瞄驾驶员模型。基于序关系分析法建立目标函数,确定不同车速下的最优牵引车及挂车预瞄距离。结果表明:在车速为30 km·h-1时,牵引车和挂车的预瞄距离分别为4 m和2 m,牵引车权重为0.9;在车速为70 km·h-1时,牵引车和挂车的预瞄距离分别为10 m和8 m,牵引车权重为0.75,目标函数最小,控制效果最佳。基于最优预瞄距离、权重的两点预瞄驾驶员模型较自建的单点预瞄驾驶员模型和Trucksim自带的单点预瞄驾驶员模型相比,在超调量、稳定性、转向轻便性方面综合控制效果明显,可在中高速车速下应用,提高安全性。     

基于T-S模型的半车辆悬挂系统控制研究

针对不确定性和信号测量丢失的半车辆悬挂系统随机均方稳定和约束性能问题.首先,考虑簧上质量和簧下质量的不确定性,传感器故障和数据丢包,建立更接近实际环境的非线性半车辆悬挂系统模型.其次,利用Takagi-Sugeno(T-S)对该模型进行线性化处理.最后,设计与模型相关的李亚普诺夫函数,并推出满足悬挂系统约束性能的随机均方稳定条件.仿真结果证明了所提出控制策略的有效性.     

道路运输车辆制动稳定性能试验研究

为了研究道路运输车辆制动时左右车轮制动力之差对制动稳定性的影响规律,对空载四轴车辆进行制动稳定性道路试验,设置几种不同的制动工况,分别进行车速为30、50 km/h时的直线制动试验,得出不同制动工况下车辆质心的偏移量和偏转角度。结果表明:左右两侧车轮制动力差值越大,制动时车辆偏移量越大;前轴左右侧车轮制动力差对车辆制动稳定性的影响高于后轴;车辆左右轮制动力差对车辆制动稳定性的影响随着车速的增高而增大。     

车辆稳定性控制策略研究

以滑模控制、线性二次型最优控制以及PID控制三种控制理论为基础,运用不同的控制策略,基于直接横摆力矩控制方法,设计了车辆稳定性控制器,并进行了控制效果的仿真分析和比较。就控制策略而言,单独控制质心侧偏角、以及对质心侧偏角和横摆角速度进行联合控制,在车辆运行的大多数工况下,控制效果要优于单独控制横摆角速度;就控制理论而言,滑模控制具有较强的鲁棒性和应用性。由于稳定性控制器应重点对低附着系数路面上的车辆进行控制,针对研究对象的运行工况,滑模控制下的质心侧偏角控制和联合控制策略具有明显的优越性。     

车辆电子稳定性程序的最优控制

引入轮胎魔术公式,建立了车辆的两自由度非线性动力学模型．以车辆质心侧偏角和横摆角速度为控制变量,基于车辆的线性动力学模型设计了最优控制器,将此控制器应用于非线性动力学模型并进行了仿真．结果表明,车辆电子稳定性程序显著提高了车辆的操纵稳定性,使驾驶员在大侧向加速度、大侧偏角的极限工况下能够对车辆进行正常操纵．     

智能车辆横纵向运动综合控制方法研究

针对智能车辆运动控制中的多种复杂动力学约束及性能需求,提出基于模型预测控制算法的横纵向综合控制方法,分别设计横向和纵向控制器.横向控制器基于单轨动力学模型,纵向采用分层控制结构,以纵向速度为耦合点结合横向和纵向控制器,并根据路径信息规划车辆行驶速度,实现转向和速度同时控制,最后通过Carsim和MATLAB联合仿真.研究结果表明:控制器具有良好的跟踪性能,实时性强,且能够满足车辆横向稳定性、舒适性和平顺性等要求.     

采用主动控制技术提高铁路车辆横向平稳性

建立了横向主动悬挂的１７个自由度计算模型，将主动控制铁路车辆的横向平稳性问题，归结为一性二次型最优问题（ＬＱ问题）求解。计算分析了铁路车辆在采用主动悬挂后横向平稳性改善的情况。计算结果表明，与被动悬挂相比，主动悬挂使车体横向加速度和轮轨作用力均方根值分别降低６０％和２０％左右。     

基于模糊控制的车辆侧倾稳定性联合仿真

利用ADAMS/Car建立起车辆虚拟样机模型,通过试验验证了模型的正确性;在模糊控制方法的基础上,设计出横摆角速度反馈控制器和质心侧偏角反馈模糊控制器,以及两者联合反馈控制的模糊控制器;最后通过ADAMS/Car与MATLAB/Simulink联合仿真对这3种控制器进行研究.为车辆侧倾稳定性控制提供了一种有效的方法.     

基于Simulink的汽车稳定控制系统仿真研究

为了解决汽车行驶中的某些因素引起的失稳问题,在对汽车的失稳原因和控制方法的分析和研究的基础上,设计了以横摆角速度和质心侧偏角为控制量和失稳判据,以车轮的差动制动为控制手段的汽车稳定性控制系统。并分别设计了模糊 PID控制器和神经网络控制器,运用MAT-LAB/Simulink软件在7自由度汽车模型上进行了仿真。结果显示在危险状态下该控制策略能有效保持汽车轨迹对转向操作的跟随,该控制策略可靠有效。     

基于模糊PID控制的线控转向系统侧向稳定性分析

建立线控转向系统车辆侧向干扰下的非线性三自由度整车动力学模型,研究侧向干扰对汽车操纵稳定性的影响。分析采用PID控制的侧向稳定性控制效果,并采用模糊PID控制对转向电机主动控制。结果表明,线控转向系统中采用模糊PID控制实时整定PID控制参数,可有效提高各种侧向干扰下的整车侧向稳定性。