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基于自适应卡尔曼滤波的商用车横向载荷转移率估计

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汽车技术 2013年第8期 19-23页

作者：糜沛纹宗长富赵汉卿张不扬郑宏宇吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室

为解决商用车由于质心高、轮距小而易发生侧翻事故的问题,建立了3自由度参考模型,提出了基于自适应卡尔曼滤波算法的状态估计器,并以估计器估计结果对车辆状态和横向载荷转移率进行计算。利用TruckSim仿真软件对自适应卡尔曼滤波估计算... 详细信息

为解决商用车由于质心高、轮距小而易发生侧翻事故的问题,建立了3自由度参考模型,提出了基于自适应卡尔曼滤波算法的状态估计器,并以估计器估计结果对车辆状态和横向载荷转移率进行计算。利用TruckSim仿真软件对自适应卡尔曼滤波估计算法进行了验证,验证工况为30 km/h和90 km/h双移线工况。通过估计结果与仿真数据对比,验证了此估计算法能够很好地估计计算车辆状态和车辆横向载荷转移率值。

关键词：商用车横向载荷转移率自适应卡尔曼滤波状态估计

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基于电控制动系统的客车防侧翻控制策略

吉林大学学报（工学版） 2016年第4期46卷 1038-1043页

作者：郑宏宇杨硕文良浒陈国迎陈宇超吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022 中国酒泉卫星发射中心甘肃酒泉736200 中国第一汽车股份有限公司技术中心长春130011

通过建立整车三自由度简化动力学参考模型,采用动态横向载荷转移率门限值识别车辆侧倾危险工况,并使用车轮制动力分配控制策略对整车施加侧倾补偿力矩。通过搭建的电控制动系统硬件在环实验台对本文控制策略进行试验验证,结果表明:本文... 详细信息

通过建立整车三自由度简化动力学参考模型,采用动态横向载荷转移率门限值识别车辆侧倾危险工况,并使用车轮制动力分配控制策略对整车施加侧倾补偿力矩。通过搭建的电控制动系统硬件在环实验台对本文控制策略进行试验验证,结果表明:本文控制策略可以减小整车横向载荷转移率和侧倾角,有效保证了整车侧倾稳定性。

关键词：车辆工程电控制动系统防侧倾控制横向载荷转移率

山区道路车辆动力学模型与行车安全分析(英文)

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控制理论与应用 2015年第6期32卷 837-843页

作者：王慧丽史忠科西北工业大学自动化学院

针对道路的几何线形,特别是纵坡坡度与弯道半径对车辆行驶状态的影响,建立了车路耦合的8自由度山区道路行驶的车辆动力学模型以及Dugoff轮胎力模型.结合车载GPS/IMU的测量信息,解算了不同车轮的滑移率以及垂直载荷,并通过横向载荷转移率... 详细信息

针对道路的几何线形,特别是纵坡坡度与弯道半径对车辆行驶状态的影响,建立了车路耦合的8自由度山区道路行驶的车辆动力学模型以及Dugoff轮胎力模型.结合车载GPS/IMU的测量信息,解算了不同车轮的滑移率以及垂直载荷,并通过横向载荷转移率(LLTR)对车辆的行驶稳定性进行分析.结果表明:车辆行驶过程中的侧向加速度与道路纵坡坡度以及车辆重心高度与宽度的比率h/T有关,坡度越陡,h/T越大,侧向加速度越大,车辆的行驶稳定性越差,降低车辆的行驶速度与侧向加速度可提高车辆的行驶稳定性.

关键词：车辆动力学模型横向载荷转移率滑移率轮胎的垂直载荷

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基于稳定域划分的平衡重式叉车防侧翻控制

机械工程学报 2022年第6期58卷 153-168页

作者：夏光许立平唐希雯陈无畏合肥工业大学汽车工程技术研究院合肥230009 合肥工业大学汽车与交通工程学院合肥230009 国防科技大学电子对抗学院合肥230037

为提高平衡重式叉车在急转工况下抗侧翻能力,在叉车结构分析的基础上建立两阶段侧翻动力学模型,基于两阶段横向载荷转移率LTR1、LTR2进行叉车侧翻机理分析与稳定域划分,将叉车稳定性状态分为稳定域、相对稳定域、危险域和异常危险域,提... 详细信息

为提高平衡重式叉车在急转工况下抗侧翻能力,在叉车结构分析的基础上建立两阶段侧翻动力学模型,基于两阶段横向载荷转移率LTR1、LTR2进行叉车侧翻机理分析与稳定域划分,将叉车稳定性状态分为稳定域、相对稳定域、危险域和异常危险域,提出基于稳定域划分的叉车防侧翻分级控制策略,根据不同的稳定域选择不同的防侧翻控制执行机构:动平衡块、液压支撑油缸和转向油缸。设计叉车防侧翻控制器,由上层稳定域识别控制器、中层模型预测控制器(Model predictive control,MPC)与下层执行控制器组成;上层稳定域识别控制器基于两阶段横向载荷转移率进行叉车稳定域识别,中层MPC控制器以车身侧偏角和横摆角速度为控制目标计算所需控制力矩,下层执行控制器采用改进链式递增分配方式对动平衡块、液压支撑油缸和转向油缸进行控制,以满足目标控制力矩。基于Matlab/Simulink进行仿真与实车试验验证,结果表明基于稳定域划分的平衡重式叉车防侧翻控制可大大降低叉车侧翻危险,提高叉车的安全性。

关键词：平衡重式叉车稳定域划分横向载荷转移率模型预测控制改进链式递增分配

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考虑姿态稳定性的智能客车轨迹跟踪控制研究

北京理工大学学报 2024年第8期44卷 780-791页

作者：王洪亮范硕皮大伟范丁阁陈轶杰范晶晶南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 中国北方车辆研究所北京100072 先进越野系统技术全国重点实验室北京100072 北方工业大学电气与控制工程学院北京100144 江苏智能无人装备产业创新中心有限公司江苏溧阳213300 江苏省商用车智能底盘工程研究中心江苏南京210094

针对智能客车行驶中遇到突发情况时驾驶员应急激烈操作以及车辆传感器识别误差导致车辆路径规划不合理引起的车辆侧翻,提出一种基于车身姿态稳定性的轨迹跟踪控制策略.根据现有主动防侧倾研究基础推导智能客车目标侧倾角算法,以横向载... 详细信息

针对智能客车行驶中遇到突发情况时驾驶员应急激烈操作以及车辆传感器识别误差导致车辆路径规划不合理引起的车辆侧翻,提出一种基于车身姿态稳定性的轨迹跟踪控制策略.根据现有主动防侧倾研究基础推导智能客车目标侧倾角算法,以横向载荷转移率为侧翻指标,采用卡尔曼滤波算法进行车辆参数估计,实现横向载荷转移率预测.根据智能客车横向载荷转移率预测值设计基于差动制动的纵向控制策略、考虑车身侧倾和俯仰运动的垂向控制策略以及轨迹跟踪横向控制策略,最后通过仿真验证上述策略控制效果.结果表明,基于车身姿态稳定性的轨迹跟踪控制策略在车辆行驶遇到突发情况驾驶员激烈操作时能够保证车辆行驶稳定,在智能客车轨迹跟踪过程中能降低车辆侧翻风险.

关键词：智能客车轨迹跟踪姿态稳定横向载荷转移率垂向控制侧翻风险

基于ADAMS的半悬挂式农业机组静侧翻稳定性

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吉林大学学报（工学版） 2018年第4期48卷 1176-1183页

作者：陈东辉吕建华龙刚张宇晨常志勇吉林大学生物与农业工程学院长春130022 吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130022

针对目前半悬挂式农业机组侧翻稳定性研究的不足,提出了一种新的表征机组静侧翻稳定性的有效方法。以横向载荷转移率(LTR)作为机组的侧翻指标,建立了半悬挂式农业机组的侧翻数学模型并进行了准静态侧翻仿真试验。通过ADAMS动力学建模,... 详细信息

针对目前半悬挂式农业机组侧翻稳定性研究的不足,提出了一种新的表征机组静侧翻稳定性的有效方法。以横向载荷转移率(LTR)作为机组的侧翻指标,建立了半悬挂式农业机组的侧翻数学模型并进行了准静态侧翻仿真试验。通过ADAMS动力学建模,得到仿真结果与数学模型高度一致,验证了理论模型的正确性。讨论了半悬挂式农业机组各参数对机组静侧翻稳定性的影响并对影响因素进行了敏感度分析。拖拉机和半悬挂式机具的LTR均与其重心高度、轮距、自身质量、轴距、重心到牵引点的距离及牵引点高度等相关。对侧翻指标各影响因素的敏感度分析表明:拖拉机和半悬挂式机具的重心高度和轮距均为影响其侧翻稳定性的重要因素;若要提高半悬挂式机具的侧翻稳定性,除增大轮距和降低重心高度外,还可采用降低牵引点高度及增大重心到牵引点距离的方法。本研究为半悬挂式农业机组的优化设计提供了理论参考。

关键词：农业工程半悬挂式农业机组静侧翻稳定性横向载荷转移率数学模型敏感度分析

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基于灰色预测的驾驶员-汽车系统侧翻预测

中国机械工程 2018年第9期29卷 1009-1016页

作者：赵又群金颖智季林南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

为了保证高速行车安全性,研究了基于预瞄-预测模型的汽车侧翻评价指标估计问题,提出了一种基于预瞄-预测驾驶员模型的侧翻预测方法。以高重心汽车为研究对象,建立了三自由度汽车模型和预瞄驾驶员模型;基于预瞄-跟随理论和灰色预测理论,... 详细信息

为了保证高速行车安全性,研究了基于预瞄-预测模型的汽车侧翻评价指标估计问题,提出了一种基于预瞄-预测驾驶员模型的侧翻预测方法。以高重心汽车为研究对象,建立了三自由度汽车模型和预瞄驾驶员模型;基于预瞄-跟随理论和灰色预测理论,搭建了预瞄-预测驾驶员模型;根据汽车侧翻的机理提出了能反映侧翻情况的指标——横向载荷转移率,并在此基础上提出了汽车侧翻指标估计-预测模型;基于主动转向控制策略和汽车侧翻指标估计-预测模型构建了汽车侧翻预测系统,并进行了不同工况下的仿真分析,从而验证了侧翻预测系统的有效性。

关键词：侧翻横向载荷转移率驾驶员建模灰色预测

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基于主动悬架的车辆主动侧倾控制研究

机械强度 2018年第3期40卷 534-539页

作者：姚嘉凌王蒙李智宏任杉孙宁南京林业大学汽车与交通工程学院南京210037

汽车侧倾控制通常被动地以减小侧倾角为目标,在转弯中这种控制对提高操纵稳定性、车速、防止侧翻的效能有限。提出一种在转弯时基于主动悬架控制汽车向转弯方向侧倾的控制方法,建立包含2自由度转向模型和4自由度侧倾模型的6自由度车辆模... 详细信息

汽车侧倾控制通常被动地以减小侧倾角为目标,在转弯中这种控制对提高操纵稳定性、车速、防止侧翻的效能有限。提出一种在转弯时基于主动悬架控制汽车向转弯方向侧倾的控制方法,建立包含2自由度转向模型和4自由度侧倾模型的6自由度车辆模型,通过动力学分析确立期望侧倾角,建立使稳态侧倾角误差为零的主动侧倾滑模控制。仿真计算证实了该控制方法可使乘员感知的侧向加速度和横向载荷转移率大大减小,有效提高了转弯时的操纵稳定性、平顺性、通行速度,大大减小侧翻的可能性。

关键词：主动侧倾主动悬架滑模控制感知侧向加速度横向载荷转移率

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侧风影响下客车操纵稳定性控制方法及策略

机械科学与技术 2023年

作者：肖罡屠奇明李佳文廖琴黄晋杨钦文湖南科技大学机电工程学院清华大学车辆与运载学院湖南大学机械与运载工程学院

本文针对在侧向风影响下的客车侧滑与侧倾稳定性协同控制问题，构建了基于模型预测控制（Model Predictive Control， MPC）的客车多自由度动力学模型，设计位移偏差和横向载荷转移率为目标函数，提出基于MPC的后轮主动转向控制决策方... 详细信息

本文针对在侧向风影响下的客车侧滑与侧倾稳定性协同控制问题，构建了基于模型预测控制（Model Predictive Control， MPC）的客车多自由度动力学模型，设计位移偏差和横向载荷转移率为目标函数，提出基于MPC的后轮主动转向控制决策方法。通过Trucksim-Simulink联合仿真平台仿真验证，结果表明：该方法可有效提高车辆侧风环境行驶的稳定性。本文将为分布式电驱动商用车辆的侧风稳定性控制策略研究提供理论依据。

关键词：四轮转向模型预测控制主动后轮转向侧风稳定性横向载荷转移率