多軸車側(cè)翻穩(wěn)定性仿真分析及預(yù)警方法研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，運輸需求量的提高，多軸汽車以效率高，成本低，越障能力強，地面通行能力強等優(yōu)勢成為運輸市場的主力軍。但是重型汽車由于載重大，路況復(fù)雜以及裝載物的特殊性，一旦出現(xiàn)事故，將會造成非常巨大的經(jīng)濟損失。車輛側(cè)翻造成的不良后果僅次于碰撞事故，居于所以事故中的第二位。因此研究多軸重載貨車的側(cè)翻穩(wěn)定性十分必要。
　　本文以常見的四軸車為研究對象，在傳統(tǒng)的車輛動力學(xué)模型—二個自由度的單軌模型上，加入了它的側(cè)傾運動，建立了車輛

2、的包括橫擺、側(cè)傾和俯仰的三個方向自由度的動力學(xué)模型。然后，得出了四軸車全輪轉(zhuǎn)向的動力學(xué)狀態(tài)方程，并在Matlab/Simulink中建立了四軸車的三自由度動力學(xué)狀態(tài)方程的仿真模型。將車輛輪胎轉(zhuǎn)角和縱向車速作為模型的輸入，仿真了車輛在不同車速和不同輪胎轉(zhuǎn)角下J-turn工況、魚鉤工況和雙移線工況的整車側(cè)向加速度和側(cè)傾角曲線圖。研究結(jié)果表明:車輛的速度越快，方向盤的轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)得幅度越大，車輛的側(cè)翻穩(wěn)定性就會越差。并且分析了車輛的質(zhì)心高度、懸架等

3、效側(cè)傾剛度、懸架等效阻尼、輪胎剛度等車輛固有參數(shù)值對整車側(cè)翻的影響。得出車輛的質(zhì)心高度、簧載質(zhì)量等對車輛側(cè)翻影響較大，懸架等效側(cè)傾剛度、等效阻尼對整車的側(cè)翻影響較小。
　　通過對車輛固有參數(shù)的敏感性分析，選擇了側(cè)傾角為側(cè)翻閾值評價指標(biāo)。在Matlab/Simulink中建立了基于TTR的整車防側(cè)翻安全穩(wěn)定性預(yù)警模型，針對J-turn工況和魚鉤工況對防側(cè)翻模型及預(yù)警方法進行了驗證。對比分析側(cè)傾角輸出曲線和TTR輸出值曲線，得出所設(shè)計

4、的基于TTR預(yù)警方法能起到很好的預(yù)警效果。
　　最后，考慮實際應(yīng)用中傳感器等測量誤差的真實存在，在模型中加入干擾信號。再在J-turn工況下輸出的側(cè)傾角曲線圖和TTR輸出曲線圖，這與理想狀態(tài)下相差很多，預(yù)警效果不能滿足要求。因此，對預(yù)警模型和工作流程圖進行改進，用小波理論對輸出的誤差存在的側(cè)傾角曲線圖進行濾波，并將濾波之后曲線圖進行TTR模型的計算，得到了濾波之后的側(cè)傾角曲線圖和TTR曲線圖。通過對比表明，經(jīng)過濾波之后的側(cè)傾角曲線