部分内容展示

近年随着汽车数量的剧增，道路交通安全形势愈加严峻，引发交通拥堵、交通事故频发以及交通环境恶化等问题，威胁着人们的生命安全及财产损失。每年中国有超过10万人因交通事故致死，引发的财产损失超过100亿元。因此，如何减少交通死亡人数和造成的经济损失成了越来越重要的课题，这样关于车辆防撞预警等技术的研究就孕育而生。而大型汽车由于其质量大、重心高等特点，发生侧翻的危险比乘用车更高，而大型汽车载客量大，一旦发生侧翻，其对人们的生命安全造成更大的威胁和更大的社会影响大型汽车侧翻事故的发生，对乘客造成了严重的伤害，同时，在社会上引起了极坏的影响，由此可见，对大型汽车侧翻预警和防侧翻的研究是非常有必要的。因此，本文的研究针对大型车辆转弯时的保护装置设计，为了尽量减少这事故的发生以保障乘客的安全，开发侧翻预警和防侧翻系统显得尤为必要。
 
基本内容：
为了研究大型车辆侧翻问题，首先需要构建客车侧翻的动力学模型，根据车辆运动学方程和轮胎模型，得到车辆侧翻系统微分方程和状态方程，根据状态方程在仿真软件中构建整车模型，通过对Simulink模型和Trucksim模型输出曲线进行对比，判断建立的三自由度模型能否准确描述汽车的运动状态。并且结合差动制动技术和模糊PD控制技术对客车侧翻进行控制。利用Matlab/Simulink和Trucksim软件对防侧翻控制系统进行联合仿真分析，在不同工况下的仿真结果表明，所建立的防侧翻控制系统能有显著改善汽车的行驶姿态，使汽车发生侧翻的可能性变小。
 
方案论证：
汽车上应用的预警装置很多，如车载防撞系统和倒车雷达系统，可实时测量汽车与前/后物体之间的距离，该文设计了一种智能车载侧翻预警系统，可以依据自身采集到的汽车实时状态信息，在侧翻进行研究，首先需要构建反映客车侧翻的模型。复杂的动力学模型能够更准确描述汽车的运动状态，但运算量大，从而实现对车辆姿态的检测，并实现汽车侧翻预警，对提高汽车主动安全具有重要意义。
 
设计思路：
综合多体动力学连体基理论，针对重型车辆油气悬架建立高度非线性模型，通过有效地计算独立与非独立广义坐标的变量值，确保系统运行过程中能够实时获取不同刚体之间相对运动参数。另一方面，采用状态方程与侧向载荷转移率相结合的方式，通过采用判定标准与动力学预解算相结合的方式达到实时预测侧翻预警时间的目的。