多轴重载车辆自动限速技术的研究.doc
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1、多轴重载车辆自动限速技术的研究引言车速是影响车辆行驶安全的重要因素,利用车辆车载传感器采集车辆状态、驾驶员操作和道路情况信息,依据电控单元计算出安全车速并向执行器发出控制命令,实施车速限制,是实现车辆自动车速控制的另外一种技术途径,可以有效地提高车辆行驶的安全性。由于多轴特种车辆动力学特性及车速控制较为复杂,需要对自动限速控制系统的总体方案、控制算法以及标定测试等方面进行深入的分析研究。本文基于ADAMS 和MATLAB/Simulink 联合仿真技术搭建了多轴车辆自动限速控制仿真平台,验证了自动限速控制技术在多轴特种车辆上应用的可行性。1 车辆建模1.1 基于ADAMS 的整车多体动力学模型
2、在ADAMS/VIEW 环境下建立了六轴特种车辆动力学模型。与车架连接的其他总成通过质量等效的方法简化合成到车架总成模型中,悬架系统模型包括油气弹簧、上下横臂及转向节,转向系统模型包括转向杆系,轮胎根据UA 模型修改,道路模型自建。ADAMS 环境下的整车模型见图1.整车模型共有31 个自由度,其中整车质心6 个自由度,车轮旋转12 个自由度,车轮竖直跳动12 个自由度,转向1个自由度。车辆1 5 桥为驱动桥, 1、2、5、6 桥为转向桥。输入为车轮驱动力矩、风阻和加速阻力,输出为整车及车轮的运动状态。1.2 联合仿真驱动控制模型在MATLAB/Simulink 中建立完整的动力传动系统控制模
3、型,模型包括发动机、自动变速箱、分动器、驱动桥和行驶阻力,真实地模拟车辆动力的传递过程。通过ADAMS/Control模块将ADAMS 车辆动力学模型和MATLAB/Simulink 车辆传动系统模型联接起来,通过ADAMS 与Simulink 的接口模块进行两个软件的实时数据交换。2 特种车辆自动限速控制系统设计2.1 自动限速控制系统总体方案车辆自动限速系统基本结构由传感器、中央控制器和执行器三部分组成。系统利用车载传感器采集车辆运行状况、驾驶员操作意图和道路交通环境信息,通过电子控制单元实时判断安全车速,当发现有超速趋势时进行报警,如驾驶员未采取减速措施,自动关闭发动机、并开启辅助制动,
4、避免车辆超速。系统结构间的关系见图2.2.2 自动限速控制模型在MATLAB/Simulink 中设计自动限速系统控制模块,通过ADAMS/Control 模块实现车辆的闭环控制。由于报警与辅助制动均是根据车辆状况实施主动安全措施,其相互之间具有传递性和一致性,因此本文将报警控制模型以及自动限速控制模型设计为一体,采用查表计算和逻辑控制方法建立自动限速控制模型。3 仿真结果3.1 自动限速控制仿真3.1.1 平直道路仿真仿真方案为:在路面附着系数为0.8 的平直道路上,车辆从起步开始加速行驶,当车速达到45km/h 时,报警装置进行报警;此时如果驾驶员主动减小油门,车速降低至40km/h,报警
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- 重载 车辆 自动 限速 技术 研究
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