基于Stanley单点预瞄的LKA融合控制算法研究

为解决在弯道干扰下车道保持辅助(LKA)系统跟踪精度低、行驶稳定性差的问题,文章针对装备LKA系统的车辆进行操纵稳定性方面的研究。建立了基于单点预瞄最优曲率模型和Stanley算法预瞄模型的目标转角模块,并通过控制转角权重模型允许对各个预瞄模型计算出的转角进行加权组合。通过其余控制模块的协同工作,确保了目标转角模块可以提供准确且适宜的转角指导,帮助车辆保持在车道中心,应对各种驾驶路况,实现最佳的转向响应。文章通过MATLAB/Simulink和TruckSim搭建了LKA系统的车辆仿真平台,通过设置不同的驾驶工况,研究不同车速、不同道路线型对轨迹跟踪性能的影响。联合仿真验证了算法有效性,结果显示,所设计的LKA融合控制算法模型在弯道干扰下表现出强鲁棒性、高跟踪精度和稳定性,在多种转向场景中保持了良好的性能和约束满足,确保了行车精确性和稳定性。

基于TruckSim的重型商用车半主动悬架天棚控制研究

悬架是车辆底盘系统的关键组成部分之一,对车辆平顺性有十分重要的影响。传统的被动悬架无法根据车辆运行工况调整自身阻尼,减振效果有限,半主动悬架能够根据不同的运行工况实时调整自身阻尼,能够有效提升车辆平顺性。文章通过TruckSim和MATLAB/Simulink建立基于天棚控制策略的某重型商用车半主动悬架仿真模型和传统被动悬架仿真模型,并对两种悬架的减振效果进行了对比分析,结果表明,相比传统被动悬架,基于天棚控制策略的半主动悬架能够有效提升车辆平顺性,其中车身加速度均方根值降低22.9%,悬架动挠度均方根值降低15.1%,轮胎动载荷均方根值降低9.8%。

自动驾驶半挂车辆转向齿隙补偿控制研究

为了保障自动驾驶半挂车辆轨迹跟踪控制的有效性,提出一种考虑转向系统齿隙补偿的控制方法。建立基于三自由度车辆动力学模型的轨迹跟踪模型,在此基础上设计基于线性二次型调节器(LQR)的轨迹跟踪控制器。建立考虑左右两侧差异的转向系统齿隙模型,并设计基于递推最小二乘法的齿隙模型参数辨识方法。利用辨识得到的参数建立转向齿隙逆模型,补偿轨迹跟踪控制器的输出。采用实车数据和仿真数据分别验证了齿隙模型参数辨识方法,基于TruckSim-Simulink联合仿真平台验证了齿隙补偿控制。结果表明,所设计的辨识方法可以快速识别出转向系统模型左右两侧的转向传动比和齿隙,考虑齿隙补偿的轨迹跟踪控制精度和稳定性明显提升。

公路大件运输车组弯道轮廓通过性分析

弯道轮廓通过性分析是大件运输车组安全通过弯道的一个重要方面。本文通过弯道几何条件和车组数据,建立弯道轮廓表达模型和大件运输车组轮廓函数表达式,通过分析弯道轮廓通过性的要求,建立以方向盘转角总和最小为目标函数的大件运输车组安全行驶轨迹优化模型,使用遗传算法求解并运用TruckSim–Simulink进行实例仿真,结果显示大件车组能够安全通过弯道,验证了模型及算法的有效性。

基于模型预测的中置轴汽车列车横摆控制研究

为提高中置轴汽车列车转向工况下的横摆稳定性,该文提出以牵引车的横摆角速度和铰接角为控制目标,以横摆力偶矩增量为控制变量,包含了基于模型预测控制(Model predictive control,MPC)的横摆力偶矩决策层及基于轮胎纵向力剩余极限的制动力分配层两部分的控制策略。对组合式车辆展开系统动力学分析,建立了简化车辆动力学模型及轮胎模型,搭建了Simulink-Trucksim联合仿真平台,基于预设的参考路径对该文提出的控制策略进行仿真验证。结果表明,该文提出的控制方法有效地提升了中置轴汽车列车转向行驶时的横摆稳定性。

半挂汽车列车转弯制动稳定性模糊控制

针对半挂汽车列车转弯制动时易发生折叠等危险工况的现象,采用Trucksim和Simulink联合仿真的方法,建立了半挂汽车列车转弯制动的动力学模型,并利用实车道路试验数据验证了模型的准确性。设计了半挂汽车列车转弯制动稳定性的控制器和模糊控制策略,并选择高、中、低三种附着系数路面对模糊控制策略和传统逻辑门限控制策略的效果进行了对比分析。结果表明:半挂汽车列车在三种附着系数路面上转弯制动时,模糊控制比逻辑门限控制在车辆制动稳定性能上有所改善,可有效地缩短制动距离和预防折叠现象的发生。

基于Simulink与Trucksim联合仿真的多轮独立电驱动客车驱动力控制及分配

对六轮电动客车独立驱动系统的驱动力控制及分配策略进行研究,利用Simulink和Trucksim软件搭建联合仿真模型,建立客车速度稳定控制的驱动力输入模型,仿真验证控制算法和分配算法的有效性,从而实现电动客车分布式驱动。

基于Trucksim和Matlab的车辆侧倾联合仿真与分析

针对轻型客车的侧倾稳定性问题提出了采用Trucksim与Matlab/Smulink联合仿真的方法。通过Trucksim得到双移线侧倾工况下的侧向加速度曲线,采用拟合算法得到加速度数据并转化为侧向力作为Simulink模型的输入,进一步基于该输入建立半车四自由度侧倾仿真模型。通过仿真及对悬架相关性能进行分析可知,该联合仿真方法准确有效,该型客车的侧倾角变化在稳定范围之内且悬架性能符合要求,论文模型及方法为进一步优化车辆悬架结构和性能提供了参考。

基于车路耦合方法的车辆制动失效影响分析

目的车辆制动失效是交通事故的重要致因之一,为定量研究特定道路交通环境下,车辆制动不良、制动失效等因素对车辆行驶稳定性的影响。方法基于无人机航测影像构建高精度交通道路场景三维模型,同时基于Trucksim/Simulink构建车辆及其制动系模型,可实现不同轮胎制动力的单独配置。以典型案例为载体分析了大客车在长下坡与弯坡路段,大客车部分车轮制动下降情况下的车辆运动状态,并与实际事故形态做了比对。结果仿真结果表明,在大客车右后轮制动失效而其他轮制动良好的情况下,在长下坡弯坡组合路段,大客车制动性能明显降低,侧向加速度峰值可达1.0 g,横向载荷转移率峰值可达1.0,车辆行驶稳定性严重不良。结论证实了该方法的正确性与可行性。

半主动油气悬架最佳阻尼比确定方法

为满足车辆在不同路面下的平顺性需求,对双向阻尼可调油气悬架的最佳阻尼比控制策略进行了研究。设计了基于舒适性和安全性的半主动悬架最佳阻尼比控制方法,在TruckSim中建立整车模型和道路模型,使用MATLAB Function编写最佳阻尼比控制策略模块,同时设计了常规的PID控制,TruckSim和Simulink联合仿真结果表明:相比于PID控制半主动悬架和无控制被动悬架,采用最佳阻尼比控制的半主动悬架能够改善乘坐舒适性和越野安全性,在不同车速、不同路况下,车身垂直振动加速度、车轮动载荷和悬架动扰度均方根值均有所减小。

三轴重载汽车转向制动协同控制仿真分析

为提高三轴重载汽车在转向制动工况下的安全性能,基于TruckSim汽车仿真软件,搭建了三轴重载汽车整车模型。对三轴汽车在转向制动工况下的力学特性进行了分析,基于分析结果设计了削减制动力的三轴汽车转向制动协同控制器。对于车辆处于不足转向的情况,设计了滑移率分配的模糊控制器。采用TruckSim与Simulink联合仿真,对ABS控制和协同控制在转向制动工况下的控制效果进行了探讨。仿真结果表明,在转向制动工况下,与ABS控制器相比,协同控制器提高了三轴重载汽车转向制动工况下的操纵稳定性和制动安全性。

基于Simulink/Trucksim的四轴分布式电驱动车辆的建模与仿真

分析了多轴分布式电驱动车辆的动力学特性,并且根据横摆稳定性的研究需求,基于Matlab/Simulink搭建了分布式电驱动车辆的动力学模型。该模型包括车辆运动模块、转向模块、转速转换模块与电机模块。通过Simulink与Trucksim进行方向盘转角阶跃输入与方向盘转角正弦输入的联合仿真,验证了所搭建的车辆动力学模型的准确性,为后续车辆横摆稳定性的控制策略的研究提供了可靠的仿真平台。