車輛側(cè)翻預(yù)警系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真及算法研究.pdf

1、隨著高速公路的發(fā)展、道路的拓寬、車輛數(shù)量的增加與動(dòng)力性能的日益增強(qiáng)，事故發(fā)生率也在高速上升。道路安全問(wèn)題在當(dāng)今社會(huì)已經(jīng)引起了國(guó)內(nèi)外公民與學(xué)者的高度重視。
　　 側(cè)翻事故是眾多常見(jiàn)安全事故類型中的一種，并且對(duì)車輛以及人員的傷害度極大。質(zhì)量大、重心高的重型車輛，由于其操縱穩(wěn)定性與側(cè)傾穩(wěn)定性較差，是最容易產(chǎn)生側(cè)翻事故的車輛類型。雖然有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員能根據(jù)實(shí)際情況快速進(jìn)行調(diào)整，有效避免側(cè)翻發(fā)生。但有時(shí)候由于駕駛員注意力不夠集中、或遇到突發(fā)

2、情況稍作大幅度轉(zhuǎn)向等情況，會(huì)使駕駛員不一定能及時(shí)預(yù)知側(cè)翻風(fēng)險(xiǎn)而未采取有效的補(bǔ)救措施。所以，能提前給駕駛員警報(bào)提醒的側(cè)翻預(yù)警系統(tǒng)對(duì)于重型車輛還是很有必要的。
　　 近年來(lái)國(guó)內(nèi)外關(guān)于車輛側(cè)翻預(yù)警與側(cè)翻控制的研究也越來(lái)越多，但是大多數(shù)研究都是關(guān)于普通重型車輛或SUV，而非多軸重型車輛的。本文首先以普通重型車輛為研究對(duì)象，建立動(dòng)力學(xué)模型，再擴(kuò)展到五軸重型車輛進(jìn)行研究。
　　 本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 首先，為了研究車

3、輛的側(cè)翻動(dòng)力學(xué)特征，以某重型客運(yùn)車輛為研究對(duì)象，以經(jīng)典單軌動(dòng)力學(xué)模型為基礎(chǔ)，增加側(cè)傾運(yùn)動(dòng)，建立了三自由度側(cè)傾動(dòng)力學(xué)模型，并在在Matlab/Simulink完成其仿真模型的搭建。對(duì)仿真模型進(jìn)行J-Trun工況、雙移線工況、魚(yú)鉤轉(zhuǎn)向工況下的仿真試驗(yàn)，并加以驗(yàn)證其合理性。
　　 其次，根據(jù)五軸重型車輛單軌模型，并結(jié)合零質(zhì)心側(cè)偏角的傳統(tǒng)方式研究了五軸重型車輛的轉(zhuǎn)向關(guān)系。在此基礎(chǔ)上結(jié)合客運(yùn)巴士三自由側(cè)傾動(dòng)力學(xué)模型的建立方法建立了五軸重型

4、車輛的三自由度側(cè)傾動(dòng)力學(xué)模型，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。文中還針對(duì)車輪轉(zhuǎn)角、輪胎側(cè)偏剛度、懸架側(cè)傾剛度、車輛重心到側(cè)傾中心高度、簧載質(zhì)量六個(gè)敏感因子進(jìn)行了關(guān)于車輛側(cè)傾運(yùn)動(dòng)的敏感性分析，并得出各敏感因子的敏感性差異。
　　 最后，選擇五軸重型車輛的側(cè)向加速度作為側(cè)翻判定閾值，并闡述了其理論依據(jù)。將側(cè)翻預(yù)警時(shí)間TTR作為側(cè)翻預(yù)警指標(biāo)，設(shè)計(jì)了五軸重型車輛的側(cè)翻預(yù)警算法，在Matlab/Simulink中建立側(cè)翻預(yù)警系統(tǒng)模型，并驗(yàn)證了其有效性與