基于MPC的独立驱动电动汽车稳定性集成控制

针对独立驱动电动汽车在高附着系数路面高速急转时易发生侧翻事故,在低附着系数路面急转易发生侧滑失稳事故,且单一控制器在不同附着系数路面适应性较差等问题,根据独立驱动电动汽车特点设计了基于分层式结构的稳定性集成控制器。建立了整车动力学模型,并进行了车辆状态参数估计;设计了稳定性集成控制器的控制策略,对车辆的侧倾、横向稳定性状态判定条件和协调策略的制定进行了研究,分别设计了侧倾稳定性控制器和横向稳定性控制器;设置了路面附着系数0.9到0.2的对接路面仿真工况,并在此工况下对所设计的控制器的控制性能进行了仿真测试。结果表明,所设计的稳定性集成控制器相比于单一控制器具有更好的适应性,可有效降低车辆高速行驶过程中的横向载荷转移系数、质心侧偏角等状态量,提高车辆行驶的稳定性和安全性。     

基于STELLA的公路货运系统仿真研究

公路货运系统是一个具有耗散结构的开放巨系统,具有高阶次、多变量、多回路和非线性的反馈结构.为研究社会经济环境对公路货物运输的影响,基于系统动力学理论建立了公路货运系统的仿真评价模型,通过STELLA仿真软件分析了各种影响因素对货运需求、车辆使用决策、车型演化、车辆运输成本以及路面性能的长期动态作用.基于安徽数据的仿真结果表明,在货运车辆普遍重载的条件下,油价的变动和路面厚度的提升均不会对车流轴载水平乃至公路货运系统的运行产生根本性影响,公路货运系统显示出较强的稳定性.     

车辆动力学稳定性控制的仿真研究

对车辆动力学稳定性控制的控制原理，控制策略，控制逻辑和算法进行了理论分析。在此基础上，对车辆动力学稳定性控制进行了仿真分析，结果表明，车辆动力学稳定性控制能够改善车辆在高速下或在滑路上转向时的操纵性和稳定性。     

基于CARSIM的车辆稳定性控制仿真

阐述了车辆在地面附着极限下造成转向失稳的原因,对四个车轮施加差动制动时车辆行驶姿态的变化进行了分析。针对车辆的实际工作特点,应用CARSIM软件的车辆动力学模型(S函数),并定义S函数的输入输出接口,在MATLAB/SIMULINK环境中对车辆动力学模型进行了稳定性控制仿真。仿真分析结果表明,差动制动能够改善在高速度或滑路上转向的操纵性和稳定性。     

公路重载运输的社会经济评估模型

为研究公路货运车辆重载运输对社会经济的影响,基于系统动力学理论建立了公路货运系统的仿真模型,通过仿真分析车辆载重程度对货运需求、车辆使用决策、车型演化、车辆运输成本以及路面性能的长期动态作用,继而进行公路重载运输的社会经济影响评估。基于安徽数据的仿真结果表明,在货运车辆普遍重载的条件下,生产要素价格的变动、路面厚度的提高和路面维修间隔期的改变均不会对车流轴载水平乃至公路货运系统的运行产生根本性影响,系统表现出较高的稳定性。此时,车辆载重标准的引入是极为必要的。在实施严格的车辆载重标准后,系统行为又表现出以下重要特征:反直观性、远期与近期利益相矛盾、系统绩效受产业结构的影响较大。     

防抱死制动系统对SUV车辆操控稳定性仿真分析

针对SUV车辆在制动情况下出现的操纵性和稳定性变差现象,在CarSim软件中建立了SUV车辆动力学模型,在对开的路面对行驶的紧急制动工况进行了仿真,初步发现防抱死系统对该工况下车辆操纵稳定性的影响最大,为进一步验证,与Simulink结合建立了整车联合仿真模型,将Carsim中SUV制动过程中的制动压力导出至Simulink模型作制动仿真测试,进一步描绘出车轮侧偏角、横移角速度和偏移位移等影响操纵稳定性的参数数值变化曲线,通过分析对比,确定了紧急制动条件下为SUV车辆加装防抱死系统能达到提高操纵稳定性的目标,最终达到安全驾驶的目的。     

某大排量两轮摩托车高速直线行驶操纵稳定性分析

本文以某款大排量两轮摩托车为研究对象,针对大排量摩托车在高速工况下操纵稳定性问题,使用多体动力学仿真软件VI-Motorcycle,对其在高速直线工况下行驶受扰时的稳定性进行仿真实验,并利用根轨迹检验方法对结果进行分析。结果分析表明：大排量两轮摩托车在高速工况下,车辆受到微小瞬态扰动力矩时将会发生抖动（wobble）和摇摆（weave）现象,影响大排量两轮摩托车高速行驶时的操纵性能以及车辆的稳定性,结果验证与根轨迹法分析一致。本论文仿真结论对以后国内大排量摩托车操纵稳定性的研究有一定的参考价值。     

联合仿真技市在车辆动力学稳定几天控制上的应用

首先介绍了目前车辆动力学稳定性控制的研究现状．提出了基于联合仿真平台进行控制仿真研究的新思路；其次详细分析了车辆动力学稳定性控制的原理。应用直接横摆力矩状态反馈控制策略，基于ADAMS／Car和Matlab／simulink的联合仿真技术．采用阶跃转向和单移线仿真工况有效验证了该控制策略的正确性，提高车辆在危险工况下的稳定性和可控性，为实际设计车辆动力学稳定性控制系统提供了理论基础。     

半挂液罐车的避障运动仿真分析

为研究半挂液罐车在避障运动时液体晃动对车辆行驶稳定性的影响,采用Galerkin方法建立了罐体的液体晃动方程.根据等效原则,建立了液体晃动的质量-弹簧-阻尼等效模型.结合半挂车的刚体模型,建立了半挂液罐车动力学模型,并进行了双移线避障运动仿真分析.仿真表明:随着充液率的增加,车辆的各项行驶参数先增加再减小,在充液率k=1.0附近时,液体晃动最剧烈,对车辆的行驶稳定性影响最大,在此充液率下,随着车速的增加,液罐车先发生摆振失稳,再发生侧翻事故;而在同等工况下,在充液率k=1.8时,随着车速的增加,车辆将表现为侧翻事故.     

基于Matlab的半挂汽车列车侧倾稳定性分析

针对重型半挂汽车列车侧倾稳定性问题,在Matlab/simulink中建立了重型半挂汽车列车的数学模型及动力学仿真模型,并进行了转向盘阶跃转向输入下的牵引车驱动轴横向载荷转移仿真分析.仿真结果表明,牵引车驱动轴为侧倾稳定性危险车轴.通过分析不同车速和车辆结构参数时牵引车驱动轴载荷转移的变化情况,得到重型半挂汽车列车侧倾稳定性与车辆主要结构参数及不同车速间的关系.     

基于系统动力学的城市货车限行问题研究

为了分析货车限行政策对城市的影响,运用系统动力学理论,建立了城市经济、城市货运成本、城市交通出行、城市环境各子系统之间相互影响和作用的反馈机制。设计了系统流图,并结合变量之间量化公式的构造,构建了城市货车限行政策的系统动力学模型。以昆明市的货车限行政策为例进行了仿真模拟。仿真结果表明:城市不应该对货运车辆实行全天限行,单纯对货运车辆进行限行对于解决城市交通拥堵作用有限;货车限行后所带来的"客改货"车辆将会增加城市道路上的机动车数量、降低货车的运输效率、提高物流成本和加剧环境污染等。最后,针对仿真结果提出了相应的解决措施:完善城市物流园区等基础设施;推行共同配送模式;大力发展新能源城市配送车辆完成城市配送。     

车辆横向稳定性自适应预测控制

为解决利用车辆机理模型设计控制器时的自适应问题,针对非线性车辆动力学系统,提出一种基于数据驱动的横向稳定性控制策略。利用递推子空间模型辨识算法设计预测器,根据预测器的形式并结合车辆横向稳定性控制提出一种具有模型自适应特性的预测控制器。利用MATLAB/Simulink建立7自由度整车动力学仿真模型,结合国际标准ISO/DIS 7401:2000以及ISO 3888:1999进行实车道路试验,并对仿真模型进行了数值验证,基于整车动力学模型,对自适应预测控制器的控制效果进行了数值仿真验证,证明了算法的有效性和鲁棒性。     

基于运力均衡与运量转移的公路货运运力结构预测

针对传统公路货运运力结构趋势预测以及区域车辆结构均衡预测中不考虑总运量和单件重型货物运量分辟的预测方法存在的不足,提出了通过对分轮轴类型的公路货运车辆载质量谱的调查,获取基年车辆吨位的累积概率函数,并使用Logit模型对计划年公路货物总运量以及计划年载质量法规和超限严格管制力度改变情景下的单件重型货物运量进行转移预测,建立计划年单件货物质量概率分布函数,在此基础上基于运力均衡的理论建立计划年不同吨位车辆运力的求解模型。     

基于集成式线控液压制动系统的车辆稳定性控制CSCD

为提高汽车在极限工况下的行驶稳定性,提出了一种基于集成式线控液压制动(IEHB)系统的车辆动力学稳定性控制策略。在多学科领域复杂系统建模仿真平台(AMESim)中建立了IEHB执行机构、15自由度非线性车辆动力学物理仿真模型;采用分层控制构架,运用线性比例控制与非线性补偿控制设计了横摆力矩控制层,设计了制动力矩分配层和执行层以保证被控车辆对参考模型层输出的跟踪品质。结果表明:相比于基于传统车身电子稳定性控制系统(ESC)的动力稳定性控制系统,横摆角速度峰值跟踪误差减少13.6%,收敛时间缩短1.3 s,侧倾角、侧偏角、侧向加速度等也均有明显改善,车辆行驶稳定性显著提高。因而,本控制方法能确保车辆在极限工况下快速、准确地跟踪参考模型输出。     

异构载货车辆队列高速换道分布式反馈线性化控制

针对异构载货车辆队列高速换道稳定性问题,提出了一种分布式反馈线性化控制器设计方法。以卡车和半挂汽车列车组成的异构载货车辆队列为研究对象,利用Gauss分布拟合方法,建立了一种考虑通信延迟和动力学差异性的车辆队列高速换道路径规划集,分析了高速换道过程中异构车辆及队列运动特性。构建了异构载货车辆队列非线性系统动力学模型,提出了车辆队列安全换道主动控制策略,设计了分布式反馈线性化控制器。利用VTD与Matlab/Simulink建立了高速换道交通场景并仿真。结果表明：相邻两车间距变化小于1%。因而,该控制器可保证异构载货车辆队列轨迹跟踪性和系统稳定性。     

基于混合仿真技术的车辆横向稳定性控制系统

介绍了利用先进计算机技术和仿真软件，进行车辆横向稳定性控制器设计以及系统混合仿真的过程。首先建立了8自由度车辆动力学系统模型，然后利用前馈补偿和模糊控制策略，设计了车辆横向稳定性控制器。最后对车辆横向稳定性控制系统进行了实时混合仿真研究。仿真结果表明所设计的车辆横向稳定性控制器控制有效，实时性好，而且在道路条件和行驶条件改变时具有较强的适应性和鲁棒性。     

人机共驾车辆路径跟踪集成控制策略

针对人机共驾车辆路径跟踪控制精度和车辆稳定性难以有效保障的问题,提出一种集成控制策略,包括主动前轮转向系统（AFS）可变传动比曲线和基于模型预测控制（MPC）的路径跟踪控制器。针对稳定性控制,构建考虑路面附着条件和车速的AFS可变传动比函数,用于保证车辆路径跟踪过程中的安全性和横向稳定性;针对路径跟踪控制,设计基于MPC的路径跟踪控制器,用于跟踪目标路径;搭建了基于Carsim/Matlab的联合仿真平台并进行仿真验证。结果表明：集成控制策略可以有效改善人机共驾车辆的操作稳定性,显著提高了车辆的跟踪性能,削弱了驾驶员驾驶状态波动对车辆行驶安全的影响。     

路面激励下的运输包装货物系统仿真分析

针对运输货物在路面随机激励下发生损伤的机理进行了研究,通过建立整车-包装-货物系统的Adams动力学仿真模型,分析了车速为10m/s时B级路面下货物的振动响应,结果表明货物在低频段损伤最大;而通过合理调整后悬架刚度和包装材料阻尼系数可以有效改善货物的振动响应,为车辆设计参数和货物包装参数的选择提供了理论参考依据。     

某大排量摩托车操纵稳定性分析

本文以某大排量摩托车为研究对象，针对大排量摩托车的操纵稳定性问题，通过3D扫描和使用三维软件测得该摩托车的整车结构参数，使用摩托车多体动力学仿真软件Ⅵ-Motorcycle建立该摩托车的动力学仿真模型。之后，对该模型分别在直线加速、直线制动和定圆三种工况下进行仿真模拟实验，并根据仿真后得到的后处理数据分析摩托车在不同工况下的操纵稳定性。模拟实验结果表明：本文的仿真模拟过程和最后实验得到的数据对以后国内大排量摩托车操纵稳定性的研究有一定的参考价值。     

汽车列车横向稳定性研究

汽车列车是牵引汽车与挂车相互作用、相互耦合的复杂系统,其横向稳定性研究涉及多体动力学、刚柔耦合力学、气体动力学、车辆非线性运动和电子控制等多个学科.本文论述了汽车列车横向稳定性的国内外研究现状、研究方法和试验手段,探讨了使用参数和结构参数对汽车列车横向稳定性的影响,分析了角阶跃输入下汽车列车侧向加速度响应.最后,对汽车列车动力学数字仿真算法及代表性软件进行了分析阐述.