重型商用车安全车速获取及制动协调一致性研究

作     者：周俊 

作者单位：安徽理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：汪选要

授予年度：2022年

学科分类：08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 082303[工学-交通运输规划与管理] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：限速标志 安全车速 气压制动建模 协调一致性 

摘      要：随着国家对商用车市场投资的增多,商用车数量在持续增长,而重型商用车发生重大交通事故问题也变得尤其突出。为减少重型商用车发生交通事故的次数,论文将结合国内外研究,从限速标志牌识别、路面因素及负载量对安全车速的影响以及针对牵引车与挂车的制动不协调问题进行了研究,具体研究内容如下:(1)根据限速标志牌的主要特征,提出了一种基于HSV颜色空间转换并结合Le Net神经网络模型的限速标志牌识别方法。首先进行图像预处理;其次在图像预处理的基础上提取ROI区域;最后将训练Le Net神经网络模型对提取的ROI图像进行分类得到限速标志牌的限速数值,为后续重型商用车保持安全车速行驶提供依据。(2)为了减少重型商用车侧翻等安全问题,提出了一种重型车辆侧翻评价标准。首先通过Trucksim/Simulink联合仿真验证不同工况下的重型车辆侧翻评价标准的正确性;其次依据评价标准,研究弯道半径等单因素对重型商用车通过弯道时的安全车速的影响,通过交差试验仿真得到车速数据,在matlab中进行拟合并与典型安全车速模型进行比较;最后研究路面附着系数与负载量对重型商用车通过弯道时安全车速的影响,以此获取车辆的安全车速。(3)为了解决Truck Sim中模型精度较低的问题,重新建立重型商用车气压制动系统仿真模型。首先建立制动系统各个部件的AMESim仿真模型;其次根据其实际功能,进行仿真结果分析;最后将其参照实车进行管道连接,分析整车气压制动系统的动态特性,从结果中可以得出建立的气压制动系统模型可行性。(4)针对重型商用车牵引车-挂车制动不协调问题,提出了一种协调控制策略。首先对挂车制动系统发生迟滞性进行分析,使用PID控制算法提高制动压力响应时间,大约提高了0.5s左右;其次基于滑移率与ABS防抱死控制建立了一种协调控制策略,通过在AMESim/Simulink/Trucksim三者联合验证所提出控制策略;最后从结果中可以得出该策略可以有效降低牵引车-挂车铰接处的力,减少数值大约为9000N,并防止车轮出现提前抱死情况,提高重型商用车的制动稳定性。图[77]表[13]参[86]