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双半挂汽车列车联合控制下高速横向稳定性
1
作者
周庆辉
张博宇
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第17期7365-7372,共8页
双半挂汽车列车具备较强的运输能力和相对较低的运输成本等优势。然而,与半挂车相比,双半挂汽车列车拥有更多的车辆单元,导致驾驶难度更高且高速横向稳定性更差。针对此问题,提出了模型预测控制(model predictive control,MPC)与差动制...
双半挂汽车列车具备较强的运输能力和相对较低的运输成本等优势。然而,与半挂车相比,双半挂汽车列车拥有更多的车辆单元,导致驾驶难度更高且高速横向稳定性更差。针对此问题,提出了模型预测控制(model predictive control,MPC)与差动制动相互结合的控制策略。根据MPC原理,设计了MPC双半挂汽车列车横向稳定性控制器。通过MPC控制3个车辆单元的横摆力矩,结合差动制动技术从而实现各个车轮制动力的分配。在Trucksim搭建了双半挂汽车列车模型且MATLAB/Simulink中建立车辆简化模型。通过Trucksim与MATLAB/Simulink联合仿真,在不同车速、负载、附着系数情况下验证了所设计系统的有效性。研究结果表明:所设计的控制器有效地降低了各车辆单元的质心侧偏角、侧向加速度和横摆角速度等,提高了双半挂汽车列车高速变道时的稳定性。
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关键词
双半挂汽车列车
横向稳定性控制
模型预测控制
差动制动
力矩分配
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职称材料
双半挂汽车列车操纵稳定性分析
被引量：
4
2
作者
王郭俊
许洪国
刘宏飞
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期299-306,共8页
分析车辆参数变化对双半挂汽车列车操纵稳定性的影响.提出新的建模分析方法,建立双半挂汽车列车三质心四自由度线性单轨模型.在牵引车前轮角阶跃输入下,运用Matlab软件求解动力学状态方程,得到稳态响应评价中3个车辆单元的稳态横摆角速...
分析车辆参数变化对双半挂汽车列车操纵稳定性的影响.提出新的建模分析方法,建立双半挂汽车列车三质心四自由度线性单轨模型.在牵引车前轮角阶跃输入下,运用Matlab软件求解动力学状态方程,得到稳态响应评价中3个车辆单元的稳态横摆角速度增益表达式和不足转向梯度表达式,以及3个车辆单元两两之间的稳态相对增益表达式.分析载荷量和鞍座位置等车辆结构参数对3个车辆单元不足转向梯度的影响,分析不足转向梯度、质心位置和鞍座位置变化对3个稳态相对增益表达式的影响.结果表明,当载荷增加时,须恰当调整2个鞍座的位置,确保3个车辆单元处于不足转向的状态,使汽车列车行驶状态良好.研究结果为双半挂汽车列车的结构参数设计和操纵稳定性改善提供了理论基础.
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关键词
车辆工程
双半挂汽车列车
操纵稳定性
稳态横摆角速度增益
不足转向梯度
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职称材料
双半挂汽车列车两种建模方法的对比研究
被引量：
1
3
作者
王郭俊
许洪国
刘宏飞
《湖南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期53-61,共9页
为建立基于线性轮胎特性的双半挂汽车列车四自由度动力学模型,提出了一种从整体角度分析的建模方法.双半挂汽车列车由牵引车、第一节半挂车和第二节半挂车共计三个车辆单元组成.该方法采用对三个车辆单元进行受力和力矩平衡分析,对第二...
为建立基于线性轮胎特性的双半挂汽车列车四自由度动力学模型,提出了一种从整体角度分析的建模方法.双半挂汽车列车由牵引车、第一节半挂车和第二节半挂车共计三个车辆单元组成.该方法采用对三个车辆单元进行受力和力矩平衡分析,对第二个和第三个车辆单元进行力矩平衡分析,对第三个车辆单元进行力矩平衡分析,可列出四个微分方程并进一步进行求解.与传统的分别对三个车辆单元进行受力和力矩平衡分析,列出的六个微分方程相比,整体法的优势在于无需过多代入求解车辆单元间的约束条件,减少了化简中的繁琐步骤,可有效防止计算过程中出错.在牵引车前轮角阶跃输入下,通过MATLAB仿真求解,两种方法的仿真结果一致,验证了整体法建模的正确性,为下一步建立更复杂的多挂汽车列车系统动力学模型奠定了基础.对低速和高速工况下的双半挂汽车列车各物理参数的仿真结果分别进行分析,发现其存在后部放大效应,且高速工况下更容易失稳,进一步验证了整体法仿真结果的正确性.
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关键词
车辆工程
双半挂汽车列车
动力学建模
仿真
角阶跃输入
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职称材料
题名
双半挂汽车列车联合控制下高速横向稳定性
1
作者
周庆辉
张博宇
机构
北京建筑大学机电与车辆工程学院
北京市建筑安全监测工程技术研究中心
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第17期7365-7372,共8页
基金
住房和城乡建设部科学技术计划(2022-K-079)
北京建筑大学研究生创新项目(双半挂横向稳定性研究)。
文摘
双半挂汽车列车具备较强的运输能力和相对较低的运输成本等优势。然而,与半挂车相比,双半挂汽车列车拥有更多的车辆单元,导致驾驶难度更高且高速横向稳定性更差。针对此问题,提出了模型预测控制(model predictive control,MPC)与差动制动相互结合的控制策略。根据MPC原理,设计了MPC双半挂汽车列车横向稳定性控制器。通过MPC控制3个车辆单元的横摆力矩,结合差动制动技术从而实现各个车轮制动力的分配。在Trucksim搭建了双半挂汽车列车模型且MATLAB/Simulink中建立车辆简化模型。通过Trucksim与MATLAB/Simulink联合仿真,在不同车速、负载、附着系数情况下验证了所设计系统的有效性。研究结果表明:所设计的控制器有效地降低了各车辆单元的质心侧偏角、侧向加速度和横摆角速度等,提高了双半挂汽车列车高速变道时的稳定性。
关键词
双半挂汽车列车
横向稳定性控制
模型预测控制
差动制动
力矩分配
Keywords
double semi-trailer truck train
lateral stability control
model predictive control
differential braking
torque distribution
分类号
U469.5 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
双半挂汽车列车操纵稳定性分析
被引量：
4
2
作者
王郭俊
许洪国
刘宏飞
机构
吉林大学交通学院
出处
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期299-306,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51475199)
运输车辆运行安全技术交通运输行业重点实验室开放课题资助项目(KFKT2016-01)
文摘
分析车辆参数变化对双半挂汽车列车操纵稳定性的影响.提出新的建模分析方法,建立双半挂汽车列车三质心四自由度线性单轨模型.在牵引车前轮角阶跃输入下,运用Matlab软件求解动力学状态方程,得到稳态响应评价中3个车辆单元的稳态横摆角速度增益表达式和不足转向梯度表达式,以及3个车辆单元两两之间的稳态相对增益表达式.分析载荷量和鞍座位置等车辆结构参数对3个车辆单元不足转向梯度的影响,分析不足转向梯度、质心位置和鞍座位置变化对3个稳态相对增益表达式的影响.结果表明,当载荷增加时,须恰当调整2个鞍座的位置,确保3个车辆单元处于不足转向的状态,使汽车列车行驶状态良好.研究结果为双半挂汽车列车的结构参数设计和操纵稳定性改善提供了理论基础.
关键词
车辆工程
双半挂汽车列车
操纵稳定性
稳态横摆角速度增益
不足转向梯度
Keywords
vehicle engineering
B-double
handling stability
steady yaw rate gain
understeer gradient
分类号
U469 [机械工程—车辆工程]
在线阅读
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职称材料
题名
双半挂汽车列车两种建模方法的对比研究
被引量：
1
3
作者
王郭俊
许洪国
刘宏飞
机构
吉林大学交通学院
出处
《湖南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期53-61,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51475199)
运输车辆运行安全技术交通运输行业重点实验室开放课题资助(KFKT2016-01)~~
文摘
为建立基于线性轮胎特性的双半挂汽车列车四自由度动力学模型,提出了一种从整体角度分析的建模方法.双半挂汽车列车由牵引车、第一节半挂车和第二节半挂车共计三个车辆单元组成.该方法采用对三个车辆单元进行受力和力矩平衡分析,对第二个和第三个车辆单元进行力矩平衡分析,对第三个车辆单元进行力矩平衡分析,可列出四个微分方程并进一步进行求解.与传统的分别对三个车辆单元进行受力和力矩平衡分析,列出的六个微分方程相比,整体法的优势在于无需过多代入求解车辆单元间的约束条件,减少了化简中的繁琐步骤,可有效防止计算过程中出错.在牵引车前轮角阶跃输入下,通过MATLAB仿真求解,两种方法的仿真结果一致,验证了整体法建模的正确性,为下一步建立更复杂的多挂汽车列车系统动力学模型奠定了基础.对低速和高速工况下的双半挂汽车列车各物理参数的仿真结果分别进行分析,发现其存在后部放大效应,且高速工况下更容易失稳,进一步验证了整体法仿真结果的正确性.
关键词
车辆工程
双半挂汽车列车
动力学建模
仿真
角阶跃输入
Keywords
vehicle engineering
B-double vehicles
dynamics modeling
simulation
step angle input
分类号
U469.5 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
双半挂汽车列车联合控制下高速横向稳定性
周庆辉
张博宇
《科学技术与工程》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
双半挂汽车列车操纵稳定性分析
王郭俊
许洪国
刘宏飞
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
双半挂汽车列车两种建模方法的对比研究
王郭俊
许洪国
刘宏飞
《湖南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
1
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职称材料
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