基于硬件在环的双挂汽车列车高速横向稳定性控制研究

针对双挂汽车列车在高速超车工况的横向失稳、挂车折叠和甩尾等危险情况,提出了一种基于模糊比例、积分、微分(Proportion、Integral、Differential,PID)控制的直接横摆力矩差动制动控制策略,分别以双挂汽车列车TruckSim非线性模型与四自由度线性模型的质心侧偏角、横摆角速度的偏差及其偏差变化率为目标,设计了2种差动制动的横向稳定性控制策略,分别为仅牵引车控制的单控模式和牵引车加挂车都控制的多控模式,通过MATLAB/Simulink软件和TruckSim软件联合仿真以及硬件在环(Hardware-in-the-Loop,HIL)平台对控制策略的有效性进行仿真验证。结果表明:在高速超车工况下,相较于无控制车辆和单控模式车辆,多控模式车辆的横向稳定性控制系统更能降低车辆的质心侧偏角、横摆角速度、铰接角和车辆后部放大(Rearward Amplification,RWA)系数,在改善双挂汽车列车横向稳定性方面优势明显。

半挂汽车列车多轴主动转向控制策略研究

针对半挂汽车列车低速机动性和高速稳定性较差的问题,建立三轴半挂汽车列车三自由度线性参考模型,以牵引车与挂车横摆角速度趋近于参考值、质心侧偏角趋近于零为设计目标,采用线性二次型调节器(linear quadratic regulator, LQR),制定牵引车挂车主动转向控制策略;应用仿真软件,在低速360°圆形工况与高速单移线工况下对LQR主动转向控制车辆进行仿真,并与无控制车辆模型进行对比分析。仿真结果表明,LQR主动转向控制车辆的低速机动性和高速稳定性得到了有效改善,证明所制定的控制策略具有较好的控制效果。

分布式电驱动智能车辆轨迹跟踪与横向稳定性控制

针对智能车辆在高速、低附着等极限工况下轨迹跟踪精度差,易出现侧滑、失稳等危险问题,基于分布式电驱动智能车辆,提出一种分层控制架构的轨迹跟踪算法。基于3自由度单轨车辆动力学模型建立了上层线性时变模型预测控制器(LTVMPC),通过滚动求解带约束的优化问题,得到最优前轮转角,同时由PID纵向驾驶员模型输出期望力矩实现车速跟踪。通过线性二次型调节器(LQR)设计了下层直接横摆力矩控制器,并根据垂直载荷优化分配方法,对计算得到的附加横摆力矩进行了力矩分配。最后,建立Carsim与Matlab/Simulink联合仿真平台,对所建轨迹跟踪控制的有效性进行了仿真分析。仿真结果表明:文中搭建的轨迹跟踪控制策略能显著改善分布式电驱动智能车辆在高速高附着与高速低附着路面的轨迹跟踪精度与横向稳定性。

重型半挂汽车列车主动转向控制策略研究

为了提高重型半挂汽车列车的高速操纵稳定性,基于模糊控制和PID理论,提出了一种牵引车加挂车主动转向控制策略。首先,在MATLAB/Simulink软件中建立三轴重型半挂汽车列车的三自由度线性模型,并对模型有效性进行验证;其次,以三自由度线性模型与TruckSim非线性模型的牵引车横摆角速度偏差及偏差变化率为输入,设计了牵引车后轮主动转向模糊控制器,同时,以挂车横摆角速度偏差设计了挂车车轮主动转向PID控制器;最后,利用MATLAB/Simulink与TruckSim进行联合仿真,分别对牵引车加挂车主动转向控制、牵引车主动转向控制和传统无控制车辆进行双移线工况及重型铰接式车辆后部放大(Rearward Amplification,RWA)性能测试。结果表明,所设计的牵引车加挂车主动转向控制策略相比传统无控制车辆优势明显,有效减小了车辆横摆角速度、质心侧偏角和铰接角等值,牵引车与挂车最大横向位移偏差分别降低了13.75%和29.17%,且RWA比率降低了13.32%,显著提高了重型半挂汽车列车的高速路径跟踪性能及操纵稳定性能。

基于滑模控制的汽车横向预瞄驾驶员模型

根据恒定橫摆角速度假设,建立单点预瞄横向驾驶员模型,结合滑模变结构控制理论,建立了以橫摆角速度为控制变量的滑模控制横向预瞄驾驶员模型。联合CarSim和Simulink进行仿真,对所建驾驶员模型的路径跟踪性和操纵稳定性进行验证。结果表明:所建立的2种驾驶员模型都具有较高的路径跟踪性和操纵稳定性,滑模控制驾驶员模型在高速工况下的路径跟踪性能更好,控制效果更优。

尾翼对高速汽车气动特性及制动性能的影响

为了提高高速汽车在湿滑、冰雪路面紧急制动时的主动安全性,以MIRA模型为基础,设计了尾翼系统,对加装尾翼的MIRA汽车进行外流场数值模拟,分析了尾翼对高速汽车气动特性及制动性能的影响,并研究了尾翼攻角、纵向水平距离和垂向高度参数的影响规律。结果表明:高速汽车加装尾翼后增加了整车的气动阻力和负升力,有利于提高有效制动力;整车的气动特性及制动性能随着尾翼攻角的增大、纵向水平距离的增加、垂向高度的升高得到有效改善。

基于虚拟样机的赛车操纵稳定性分析

基于虚拟样机技术对FSAE赛车进行操纵稳定性仿真优化是缩短赛车开发周期、提升赛车操纵稳定性的重要方法。基于ADAMS/Car建立FSAE赛车各系统模块,并装配成符合要求的整车虚拟样机,在前后悬架运动仿真分析的基础上,以前悬架硬点坐标为设计变量,以前轮定位参数和侧倾中心高度为优化目标进行多目标优化设计。为了对优化后的虚拟样机进行验证和整车操纵稳定性评价,分别选取75 m直线加速和整车稳态回转试验进行仿真,分析发现,直线加速仿真时间与实车试验数据偏差较小,侧倾角增益为0.65(°)/g,转向半径比大于1,整车稳态响应特性良好。

基于CarSim与Simulink汽车ABS模糊控制研究

为提高车辆的制动性能,对汽车防抱死制动系统(anti-lock braking system,ABS)进行了模糊控制研究。通过对ABS特性进行分析,选取车辆滑移率作为控制量,运用模糊控制理论设计了ABS控制策略。基于CarSim与Simulink联合仿真平台,分别选取高、低附着系数路面验证ABS控制器的可行性,并与CarSim逻辑门控制模型进行对比分析。结果表明,所设计的控制器模型制动效果优于CarSim逻辑门限值控制模型,缩短了制动距离,降低了制动轮缸的工作压力,增加了制动器寿命,在提高制动稳定性的同时也增强了车辆的安全性能。

日本AEO制度解析

日本的AEO制度也称特例通关制度,于2006年3月开始实施,力图体现《全球贸易安全与便利标准框架》项下的贸易安全与便利精神。日本AEO制度的适用对象包括进出口企业、物流企业、报关企业等进出口全链条企业。日本AEO认证对象范围自实施后不断扩展,目前已包含进出口商、物流从业者、报关企业等进出口全链条企业,建立了分类实施的AEO制度,包括特例出口申报制度,特例进口申报制度,特例保税资格制度,认定通关业者制度,特定保税运输制度,特例制造者制度等。目前,日本已经与12个国家和地区进行互认。