半挂汽车列车制动系统设计方法探讨

本文论述了满足现行制动法规的半挂汽车列车制动系结构型式，用实例介绍了从整车制动性能出发，分析半挂汽车列车制动性能的一种方法。     

半挂汽车列车制动系的设计

对半挂汽车列车制动系设计中的一些问题进行了探讨。提出了一种特别适合半挂汽车列车制动性能的分析方法，并能求得全面的分析指标。     

半挂牵引车制动主挂协调性计算分析与优化

半挂牵引车制动主挂协调性对汽车列车制动安全性影响巨大。国内半挂牵引车普遍存在空载时制动主挂协调性差的问题,主挂协调性曲线不满足法规要求。针对该问题进行理论计算与分析,结合道路试验及主观评价确定了问题原因是空载时半挂牵引车制动强度过大导致曲线超出了法规要求范围。在此基础上提出了两种优化方案,通过采用可改变输出压力的装置,改善半挂牵引车主挂制动协调性,提高车辆安全。     

缓速器对半挂汽车列车制动稳定性的影响

考虑纵向载荷转移、非线性轮胎模型等因素,建立七自由度半挂汽车列车数学模型,并在MATLAB/Simulink软件中建立仿真模型分析缓速器对半挂汽车列车制动稳定性的影响。仿真结果表明：在高附着系数路面上,缓速器处于前3挡时,半挂汽车列车制动稳定性良好;而当缓速器处于4挡时,由于缓速器制动力矩过大,整车制动协调性变差,列车有一定发生失稳的趋势,但未完全失控;在低附着系数路面上,缓速器处于1挡时,牵引车后轴已提前趋于抱死,使得牵引车发生严重侧滑,从而导致列车折叠,完全失控。     

低附着路面转弯工况下半挂汽车列车横向稳定性控制

针对低附着路面半挂汽车列车转弯稳定性差的问题,依据车辆动力学和控制理论对半挂汽车列车转弯控制策略进行分析研究.应用TruckSim软件建立包括传动系统、转向系统、制动系统、悬架系统、空气动力学、轮胎、车体7大子系统的半挂汽车列车模型,并在MATLAB/Simulink中建立ESP和AFS集成控制器,采用联合仿真方式对低附着路面转弯时车辆的稳定性进行分析.结果 表明:提出的AFS和ESP的集成控制策略有效地提高了半挂汽车列车在低附着系数路面转弯工况的横向稳定性,避免了侧滑、折叠等失稳现象.     

半挂汽车制动系统建模及仿真研究

根据半挂汽车自身结构的特点,在制动过程中易出现折叠、甩尾、侧滑等现象,会造成交通事故。针对半挂车制动特定稳定性的技术瓶颈,开展半挂车制动稳定性理论与实验研究。本研究对提高半挂汽车的制动性能,增强半挂汽车的行驶安全性有一定的参考价值,对减少由半挂汽车制动性能问题引起的交通事故,减少人们的生命财产损失有重要的意义。     

半挂汽车列车制动稳定性分析方法探讨

对于半挂汽车列车的制动稳定性分析，一般沿用“滑移界限法”。但该方法推导麻烦，计算、制图、分析的工作量太复杂。试用“Ｉ－β线法”，其工作量大为减少，并用两种方法计算了两个车型的表明，分析结构相同。作者认为，随着车速的提高，设计半挂汽车列车时，制动稳定性分析是必不可少的，寻找一种简单、方便、实用的工程分析方法是有实用价值的。     

随动转向半挂汽车列车机动性分析

针对半挂汽车列车低速机动性差和半挂车第三轴轮胎磨损严重的问题,可将半挂车第三轴设计成随动桥。基于对随动桥基本结构和转向原理的分析,在Adams/Car软件中建立了普通半挂汽车列车和随动转向半挂汽车列车整车模型。对建立的两个整车模型进行360°转弯和转向盘角阶跃转向运动试验,仿真结果表明:随动桥可减小半挂汽车列车的偏移距和通过宽度,提高半挂车第三轴的轨迹跟随能力,可有效提高半挂汽车列车的转向机动性和减轻半挂车第三轴轮胎的磨损。     

基于铰接角度稳定域与可行域的半挂汽车列车直线倒车控制研究

针对半挂汽车列车在倒车行驶时的不稳定开环工况造成的跟随期望直线倒车困难问题，提出基于铰接角度稳定域与可行域的半挂汽车列车直线倒车控制策略；在倒车过程中分析铰接角度、半挂车位姿角和轴线偏移距等参数的相互耦合关系以及上述参数对半挂汽车列车倒车稳定性与可行性的影响；确定半挂汽车列车随期望直线倒车时的铰接角度稳定性区域与可行性区域，并基于半挂汽车列车铰接角度稳定性区域与可行性区域制定半挂汽车列车直线倒车控制策略；采用变论域模糊控制进行直线倒车路径跟踪控制，并基于ADAMS和Matlab/Simulink进行联合仿真以及实车试验。仿真与试验结果表明，所提出的基于铰接角度稳定域与可行域的半挂汽车列车直线倒车控制策略可使半挂汽车列车精准实现对于期望直线倒车的路径跟踪，有效地避免在倒车过程中出现折叠、碰撞等问题、从而大大降低直线倒车操作难度。     

半挂汽车列车高速侧倾稳定性控制研究

针对半挂汽车列车高速行驶易发生侧倾失稳现象,提出了一种挂车主动转向控制方法。建立挂车主动转向半挂汽车列车的五自由度动力学模型,基于最优控制技术设计了主动转向控制器。利用MATlAB软件编写了基于单点预瞄驾驶员模型的闭环运动仿真程序,对半挂汽车列车进行了运动学和动力学仿真研究。研究表明,挂车主动转向可显著提高半挂汽车列车的侧倾稳定性,但也在一定程度上牺牲了挂车的路径跟踪性能和汽车列车的横摆稳定性能。     

汽车列车承载轴偏斜危害性分析及检测方法研究

公路运输的不断发展,半挂汽车列车的保有量不断增加。分析了半挂汽车列车承载轴偏斜对汽车使用性能造成的影响,根据其结构分析产生的原因。进而建立汽车列车承载轴偏斜角检测模型,为其承载轴偏斜的不解体检测提供了理论依据。     

车身扭转柔性对半挂汽车列车侧翻影响的仿真分析

首先建立牵引车和半挂车的刚性车身半挂汽车列车模型,然后考虑车身的扭转柔性,将牵引车和半挂车的簧载质量分为前、后两部分,并建立各部分相互作用的方程,从而建立柔性车身半挂汽车列车模型。在MATLAB软件中建立半挂汽车列车的仿真模型,以横向载荷转移率和悬架侧倾角为判断指标,在角阶跃转向工况和鱼钩转向工况下分别对刚性车身和柔性车身半挂汽车列车模型进行仿真。对比仿真结果可知,车身的扭转柔性对半挂汽车列车的侧翻有较大影响。     

基于PID控制算法的半挂列车防抱死制动系统的仿真

本文通过对半挂列车防抱死制动系统的研究,利用PID算法建立数学模型,并通过matlab软件仿真,结果得出基于PID控制算法的半挂列车防抱死制动系统的各种动态参数、响应理想,可广泛应用。     

汽车列车技术现状及发展趋势研究

本文介绍了我国汽车列车的发展现状,及其在公路运输中起到的重要作用。同时阐述了全挂汽车列车及半挂汽车列车的自身优势,并对我国汽车列车未来的发展趋势进行了分析及展望。汽车列车目前正向着大型化、专业化、电子化、智能化的方向不断发展。     

四轮转向半挂汽车列车直接横摆力矩的模糊控制

引入Gim轮胎模型建立了四轮转向半挂汽车列车的非线性动力学模型.提出了四轮转向直接横摆力矩的集成控制方案,以零侧偏角为控制目标确定了半挂汽车列车牵引车后轮转角,以牵引车横摆角速度为控制变量,基于模糊控制技术设计了直接横摆力矩模糊控制器.借助Matlab/Simulink,对该控制器的有效性进行了验证.仿真结果表明,高速大转向时,四轮转向直接横摆力矩集成控制器能得到较好的输出响应,显著提高了半挂汽车列车的操纵稳定性,使驾驶员能够对半挂汽车列车进行正常操纵.     

半挂汽车列车横向稳定性的模糊控制

引入Gim轮胎模型建立了半挂汽车列车的非线性动力学模型。以牵引车横摆角速度为控制变量,提出了半挂汽车列车直接横摆力矩的模糊控制方案,基于模糊控制技术设计了模糊控制器。借助MATLAB／Simulink,以建立的非线性动力学模型为平台,对该控制器的有效性进行了验证。仿真结果表明,高速转角大转向时,直接横摆力矩的模糊控制器能保证半挂汽车列车的侧向稳定性。     

半挂汽车列车操纵稳定性仿真研究

通过建立半挂汽车列车的动力学模型,对其进行拉氏变换,求出系统的传递函数;改变半挂汽车列车的使用和结构参数,利用MATLAB编程进行数字仿真,通过系统的传递函数求出其根轨迹;再根据根轨迹变化趋势,判断系统是否稳定及稳定裕度的大小;结果表明:车速、轮胎侧偏刚度、牵引车与挂车的质量、挂车质心到铰接点的距离、牵引车质心到铰接点的距离等参数,对半挂汽车列车操纵稳定性的影响程度不同,选择合理的参数可以提高半挂汽车列车的操纵稳定性。     

二次型最优控制的半挂汽车列车主动侧倾控制算法研究

针对半挂汽车列车的侧倾稳定性问题,建立了八自由度的半挂汽车列车动力学模型,并以线性二次型调节器（linear quadratic regulator,LQR）为基础,提出了一种基于回路传输恢复技术（loop transfer recovery,LTR）的线性二次型高斯（linear quadratic guass,LQG）最优控制算法。设计了局部状态反馈控制器,实现某车速下的侧倾控制,并进行了该车速下阶跃转向工况的车辆仿真分析。仿真结果表明：LQG／LTR控制器具有良好的抑制干扰噪声的能力和较好的鲁棒性,有效提高了半挂汽车列车的侧倾稳定性。     

四轮转向半挂汽车列车鲁棒最优保性能控制

引入Gim轮胎模型建立四轮转向半挂汽车列车的四自由度非线性动力学模型。考虑轮胎侧偏刚度的不确定性,提出四轮转向半挂汽车列车直接横摆力矩的鲁棒最优保性能控制方案,基于模型追踪控制技术推导了直接横摆力矩的鲁棒最优保性能控制器。借助Matlab/Simulink软件,以建立的非线性动力学模型为平台,对该控制器的有效性进行了验证。仿真结果表明,高速大转向时,与传统二次最优控制相比,四轮转向鲁棒最优保性能控制方案可获得更好的控制效果,可显著提高半挂汽车列车的操纵稳定性。     

四轮转向半挂汽车列车横向稳定性的模糊PID控制

提出直接横摆力矩与四轮转向集成的控制方案。建立了四轮转向半挂汽车列车的四自由度非线性动力学模型,以零侧偏角为控制目标确定半挂汽车列车牵引车后轮转角,以牵引车横摆角速度为控制变量,基于模糊PID控制技术设计了直接横摆力矩模糊控制器。借助Matlab/Simulink软件,对该集成控制器的有效性进行了验证。仿真结果表明,高速大转向时,该四轮转向直接横摆力矩集成控制器能得到较好的输出响应,牵引车质心侧偏角、横摆角速度,半挂车横摆角速度及牵引车与半挂车的中心线夹角响应均能很快稳定,可显著提高半挂汽车列车的操纵稳定性。