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基于主动后轮转向的车辆稳定性控制策略 被引量：2
1
作者 张鹏 张强 +1 位作者 赵晨鸿 李洪玉 《计算机仿真》 2024年第8期143-149,共7页
为实现四轮轮毂电机驱动车辆的操纵稳定性控制,提出了主动后轮转向和附加横摆力矩复合控制策略。针对高速行驶转向灵敏度大的问题,对前后轮转向比进行优化。策略采用分层式控制框架,上层基于线性时变模型预测控制算法,建立了四轮轮毂驱... 为实现四轮轮毂电机驱动车辆的操纵稳定性控制,提出了主动后轮转向和附加横摆力矩复合控制策略。针对高速行驶转向灵敏度大的问题,对前后轮转向比进行优化。策略采用分层式控制框架,上层基于线性时变模型预测控制算法,建立了四轮轮毂驱动车辆时变预测模型,推导和跟踪包含后轮转向系统的理想输出轨迹,并计算了跟踪理想状态轨迹所需附加力和力矩。下层通过求解四轮转矩分配优化问题,实现了滑移率阈值控制,解决了再生制动和机械制动的分配问题。仿真结果表明,提出的复合控制策略能够达到预期控制效果,改良了车辆横纵向稳定性。 展开更多
关键词 车辆工程 车辆稳定性 模型预测控制 主动后轮转向 轮毂电机
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显式非线性车辆稳定性预测控制模型保真度分析
2
作者 向峻伯 姜雪茹 +1 位作者 杨冬 于志刚 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第10期187-197,共11页
为了同时兼顾车辆运动控制与控制分配,并且考虑模型可信度的影响,提出了一种显式非线性车辆稳定性预测控制模型保真度分析方法。利用多参数非线性规划问题的多参数二次规划逼近算法生成显式解,基于最优控制问题,结合运动控制和控制分配... 为了同时兼顾车辆运动控制与控制分配,并且考虑模型可信度的影响,提出了一种显式非线性车辆稳定性预测控制模型保真度分析方法。利用多参数非线性规划问题的多参数二次规划逼近算法生成显式解,基于最优控制问题,结合运动控制和控制分配方面,提出了一种显式非线性模型预测控制车辆稳定性控制方法。进一步通过驻留试验中的客观指标对不同预测模型的控制器进行评估。最后通过仿真实验可以得到模型保真度对显式非线性模型预测车辆稳定性控制器性能的影响。 展开更多
关键词 非线性规划 车辆稳定性 模型可信度 预测控制
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基于ADAMS与Matlab的车辆稳定性控制联合仿真研究 被引量：40
3
作者 宋宇 陈无畏 陈黎卿 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第16期86-92,共7页
通过ADAMS/Car软件建立车辆虚拟样机模型,设计出一种基于横摆角速度反馈的稳定性控制系统,此系统由四轮制动逻辑控制器和单轮制动力PID控制器组成,并同防抱死刹车系统(Anti-locked braking system,ABS)的轮胎滑移率控制相结合以防止车... 通过ADAMS/Car软件建立车辆虚拟样机模型,设计出一种基于横摆角速度反馈的稳定性控制系统,此系统由四轮制动逻辑控制器和单轮制动力PID控制器组成,并同防抱死刹车系统(Anti-locked braking system,ABS)的轮胎滑移率控制相结合以防止车轮失稳,进行ADAMS与Matlab联合仿真分析。控制系统中,逻辑控制器只需两路信号,不需要对四个车轮进行独立控制,PID控制器设计为使能子系统,接收逻辑控制器发出的激活信号,而ABS控制器当车轮滑移率小于限定值时方解除控制状态,执行稳定性控制逻辑。理论分析和仿真结果表明,构建的车辆稳定性控制系统是一个行之有效的进行综合仿真和优化控制的系统,所采用的联合仿真方法是正确有效的,由ABS系统和PID控制策略组成的控制系统有效提高了车辆的稳定性,所得结果为稳定性控制在车辆工程中的实际应用提供了参考。 展开更多
关键词 车辆稳定性控制 联合仿真 虚拟样机 ADAMS MATLAB
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基于电液制动系统的车辆稳定性控制 被引量：20
4
作者 麦莉 张继红 +2 位作者 宗长富 郑宏宇 郭立书 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期607-613,共7页
简述了电液制动系统(EHB)的基本结构,建立了EHB正常工作时制动回路的液压系统模型。提出了基于单控制变量横摆角速度的稳定性控制策略。最后进行了典型工况下的稳定性控制仿真。仿真结果表明,EHB稳定性控制算法能有效控制车辆在高速低... 简述了电液制动系统(EHB)的基本结构,建立了EHB正常工作时制动回路的液压系统模型。提出了基于单控制变量横摆角速度的稳定性控制策略。最后进行了典型工况下的稳定性控制仿真。仿真结果表明,EHB稳定性控制算法能有效控制车辆在高速低附着路面工况下的稳定性。 展开更多
关键词 车辆工程 电液制动系统 稳定性控制 车辆稳定性
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采用横摆力矩优化分配方法的车辆稳定性控制系统 被引量：10
5
作者 罗虹 张立双 +2 位作者 来考 来飞 陈星 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期19-24,共6页
为提高车辆的操纵稳定性,设计了采用横摆力矩优化分配方法的车辆稳定性控制系统。控制系统的上层采用基于最优理论的横摆力矩控制器,该控制器根据校正横摆力矩来计算目标控制车轮的参考滑移率;下层是PID控制器,它跟踪上层控制器的参考... 为提高车辆的操纵稳定性,设计了采用横摆力矩优化分配方法的车辆稳定性控制系统。控制系统的上层采用基于最优理论的横摆力矩控制器,该控制器根据校正横摆力矩来计算目标控制车轮的参考滑移率;下层是PID控制器,它跟踪上层控制器的参考滑移率,对目标车轮施加制动力矩从而使车辆稳定。采用八自由度非线性车辆模型在不同工况下进行仿真,结果表明所设计的控制系统能够有效地改善车辆的操纵稳定性。 展开更多
关键词 车辆稳定性 直接横摆力矩 最优控制 PID控制 滑移率
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质心侧偏角对车辆稳定性影响的研究 被引量：41
6
作者 张晨晨 夏群生 何乐 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期277-282,共6页
分别采用β方法和相平面法分析质心侧偏角对车辆稳定性的影响,重点分析各种不同因素对质心侧偏角质心侧偏角速度相平面的稳定性边界的影响。最终确定质心侧偏角控制准则,并通过道路试验进行了验证。
关键词 车辆稳定性 质心侧偏角 β法 相平面 控制准则
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用于车辆稳定性控制的直接横摆力矩及车轮变滑移率联合控制研究 被引量：49
7
作者 余卓平 高晓杰 张立军 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期844-848,共5页
设计基于最优控制理论的横摆力矩控制策略和适用于复杂工况的制动力分配策略;设计基于模糊控制理论的滑移率分配算法并提出使横摆力矩控制和变滑移率控制协同工作的方法;最后通过转向盘的阶跃输入和正弦输入工况验证制动力分配策略的正... 设计基于最优控制理论的横摆力矩控制策略和适用于复杂工况的制动力分配策略;设计基于模糊控制理论的滑移率分配算法并提出使横摆力矩控制和变滑移率控制协同工作的方法;最后通过转向盘的阶跃输入和正弦输入工况验证制动力分配策略的正确性和联合控制的有效性。 展开更多
关键词 车辆稳定性控制 制动力分配 滑移率分配 协同控制
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考虑路面影响的车辆稳定性控制质心侧偏角动态边界控制 被引量：20
8
作者 陈无畏 刘翔宇 +1 位作者 黄鹤 喻海军 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第14期112-118,共7页
路面附着系数与车辆稳定性控制的效果紧密联系,因此有必要在考虑路面影响的情况下设计一种能够适用于多种路面的质心侧偏角控制策略。在7自由度非线性动力学模型的基础上,由车轮侧向力与路面附着的关系,分析不同路面对质心侧偏角控制的... 路面附着系数与车辆稳定性控制的效果紧密联系,因此有必要在考虑路面影响的情况下设计一种能够适用于多种路面的质心侧偏角控制策略。在7自由度非线性动力学模型的基础上,由车轮侧向力与路面附着的关系,分析不同路面对质心侧偏角控制的影响。根据路面附着系数的不同,通过定义极限边界和线性区域边界,设计变化的动态质心侧偏角安全边界。根据横摆角速度增益判断车辆是否处于非线性状态,并在有逼近安全边界的趋势时提前施加控制,以避免产生由车轮纵向力增加引起的侧向力减小所造成的加剧车辆侧滑的趋势。基于非线性输入的滑模控制算法设计质心侧偏角控制器。通过Matlab/Simulink仿真和实车试验验证了该控制方法能够在不同附着路面条件下的有效地保证汽车的行驶稳定性。 展开更多
关键词 路面附着 车辆稳定性控制 质心侧偏角
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车辆稳定性系统与四轮转向系统集成控制研究 被引量：13
9
作者 宋宇 陈无畏 陈黎卿 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第20期2788-2794,共7页
通过ADAMS/Car软件建立了车辆虚拟样机模型,车辆模型具有四轮独立制动和四轮转向的能力。在车辆稳定性系统和四轮转向系统的基础上,基于MATLAB设计了一种分层式集成控制系统,由上层控制器和下层子系统控制器组成。下层子系统控制器包括... 通过ADAMS/Car软件建立了车辆虚拟样机模型,车辆模型具有四轮独立制动和四轮转向的能力。在车辆稳定性系统和四轮转向系统的基础上,基于MATLAB设计了一种分层式集成控制系统,由上层控制器和下层子系统控制器组成。下层子系统控制器包括车辆稳定性控制子系统(以目标横摆角速度为控制目标)和四轮转向控制子系统(以车身质心零侧偏角为控制目标)。上层控制器为基于规则的系统管理控制器,考虑子系统间的相互耦合因素,协调子系统间的工作关系。理论分析和仿真结果表明,构建的分层式集成控制系统是一个行之有效的综合仿真和优化控制的系统,其性能优于单独控制和叠加控制,使车辆的操纵稳定性和安全性得到显著提高,所得结果为集成控制在车辆工程中的实际应用提供了参考。 展开更多
关键词 车辆稳定性控制 四轮转向控制 集成控制 虚拟样机
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基于LabVIEW的车辆稳定性控制硬件在环系统 被引量：7
10
作者 陈无畏 刘翔宇 +1 位作者 杨军 黄鹤 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第23期2882-2886,共5页
基于虚拟仪器LabVIEW平台组建了车辆稳定性控制(VSC)硬件在环系统。采用滑模变结构控制算法设计了汽车稳定性控制策略;采用LabVIEW图形化程序设计VSC控制程序,并以ARM7嵌入式系统开发了电子控制单元(ECU);在LabVIEW中建立了七自由度非... 基于虚拟仪器LabVIEW平台组建了车辆稳定性控制(VSC)硬件在环系统。采用滑模变结构控制算法设计了汽车稳定性控制策略;采用LabVIEW图形化程序设计VSC控制程序,并以ARM7嵌入式系统开发了电子控制单元(ECU);在LabVIEW中建立了七自由度非线性整车模型和制动系统模型;利用PXI的硬件接口将压力传感器、方向盘转角传感器等信号引入整车模型,计算车辆的行驶参数,并通过CAN总线发送给ECU,实现闭环控制;采用虚拟现实技术创建整车和环境的3D模型,并与LabVIEW相连接,使硬件在环测试结果更加直观。仿真结果证实了该硬件在环平台的有效性。 展开更多
关键词 车辆稳定性控制 硬件在环 LABVIEW 虚拟现实
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考虑车辆稳定性的模型预测路径跟踪方法 被引量：11
11
作者 李军 唐爽 周伟 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第5期574-579,共6页
针对目前车辆路径跟踪控制大多集中于跟踪的精确性,却忽略车辆行驶稳定性的问题,提出一种考虑车辆稳定性的模型预测路径跟踪方法.首先,以简化后的车辆动力学模型为基础,推导线性时变路径跟踪预测模型,增添表征车辆稳定性的质心侧偏角等... 针对目前车辆路径跟踪控制大多集中于跟踪的精确性,却忽略车辆行驶稳定性的问题,提出一种考虑车辆稳定性的模型预测路径跟踪方法.首先,以简化后的车辆动力学模型为基础,推导线性时变路径跟踪预测模型,增添表征车辆稳定性的质心侧偏角等约束条件;然后,对二次规划进行求解,添加向量松弛因子解决计算中出现的无解问题;最后,通过Carsim和Matlab/Simulink联合仿真对文中方法进行验证.仿真结果表明:基于文中所提方法设计的控制器能够在不同车速、不同附着系数下,保证跟踪参考路径较为精确的同时,还可以保证车辆的稳定性. 展开更多
关键词 预测控制 路径跟踪 智能车辆 车辆稳定性 自动转向
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一种变逻辑门限值的车辆稳定性控制策略研究 被引量：14
12
作者 李寿涛 马用学 +2 位作者 郭鹏程 宗长富 Lee Gordon 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期782-787,共6页
本文中提出一种变逻辑门限值的车辆稳定性控制策略,并重点对动态逻辑门限值的确定方法进行了深入的研究,以改善不同工况下车辆的稳定性。由于逻辑门限值受到行驶环境和运动状态的影响,因此利用模糊推理的方法分别确定横摆角速度偏差和... 本文中提出一种变逻辑门限值的车辆稳定性控制策略,并重点对动态逻辑门限值的确定方法进行了深入的研究,以改善不同工况下车辆的稳定性。由于逻辑门限值受到行驶环境和运动状态的影响,因此利用模糊推理的方法分别确定横摆角速度偏差和质心侧偏角变化率的门限值;然后利用逻辑门限PI控制方法计算出附加横摆力矩;最后在电控液压制动(EHB)系统中实现了附加横摆力矩。仿真结果表明,当车辆失稳时,所提出的控制策略能及时对车辆进行稳定校正控制,提高了车辆行驶的安全性。 展开更多
关键词 车辆稳定性 动态逻辑门限值 模糊控制器 电控液压制动系统
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轮轨非线性几何接触对铁道车辆稳定性影响的研究 被引量：6
13
作者 张海 周新建 +2 位作者 王成国 肖乾 林凤涛 《城市轨道交通研究》 北大核心 2015年第9期43-47,共5页
与一般的机械系统相比,铁道车辆系统有着特殊的轮轨接触关系。尽管在理论上轮轨接触的几何关系是确定的,但是它具有很强的非线性特征,在高速运行条件下对铁道车辆运行稳定性有很大的影响。分析了轮轨滚动接触的几何线性和非线性参数表达... 与一般的机械系统相比,铁道车辆系统有着特殊的轮轨接触关系。尽管在理论上轮轨接触的几何关系是确定的,但是它具有很强的非线性特征,在高速运行条件下对铁道车辆运行稳定性有很大的影响。分析了轮轨滚动接触的几何线性和非线性参数表达,并通过车辆临界速度分叉图讨论了它们对车辆运行稳定性的影响。分析结果显示:随着车轮踏面名义等效锥度的减小,会使车辆线性临界速度和非线性临界速度增大;而在名义等效锥度大致相同时,轮轨接触的几何非线性参数的变化对车辆的动力学响应有比较大的影响,随着它的减小,速度分叉图中轮对横移幅值小的临界速度明显减小。从现场实测数据分析也能得到相似的结果。 展开更多
关键词 铁道车辆 轮轨滚动接触 几何关系 车辆稳定性
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基于AFS和DYC协调控制的车辆稳定性研究 被引量：11
14
作者 田杰 高翔 陈宁 《机械设计》 CSCD 北大核心 2010年第10期18-21,共4页
提出了一种基于主动前轮转向(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC)协同工作的控制策略,以提高车辆的稳定性控制效果。设计了基于滑模变结构控制的AFS控制器及基于最优控制的DYC控制器,在此基础上设计了一个协调控制器,该控制器根据逻辑门限值... 提出了一种基于主动前轮转向(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC)协同工作的控制策略,以提高车辆的稳定性控制效果。设计了基于滑模变结构控制的AFS控制器及基于最优控制的DYC控制器,在此基础上设计了一个协调控制器,该控制器根据逻辑门限值统一协调AFS和DYC的工作。仿真结果表明:采用此协调控制策略,可比单独采用AFS更好地维持车辆的稳定性。 展开更多
关键词 车辆稳定性控制 前轮主动转向 直接横摆力矩 滑模变结构控制 协同工作
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基于横摆角速度变门限值的车辆稳定性控制策略及实车场地试验 被引量：6
15
作者 王金湘 陈南 皮大伟 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期222-226,共5页
进行了基于横摆角速度变逻辑门限值的车辆稳定性控制策略研究,分析该策略的Matlab/Simulink仿真结果,开发了基于DSP的车辆稳定性控制器ECU,实现该控制策略。实车场地试验表明,基于该控制策略的控制器实用且有效,能够大大提高汽车在极限... 进行了基于横摆角速度变逻辑门限值的车辆稳定性控制策略研究,分析该策略的Matlab/Simulink仿真结果,开发了基于DSP的车辆稳定性控制器ECU,实现该控制策略。实车场地试验表明,基于该控制策略的控制器实用且有效,能够大大提高汽车在极限状态下曲线行驶的车辆稳定性。 展开更多
关键词 车辆稳定性 控制策略 横摆角速度 场地试验
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车辆稳定性控制的虚拟实验 被引量：5
16
作者 吴绍斌 李剑峰 高利 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期6-9,共4页
基于虚拟驾驶实验平台开发了车辆稳定性控制器。构建了由实车、虚拟场景、车辆动力学模型等组成的虚拟驾驶实验平台。用神经网络估计模型对车辆动力学系统进行了辨识,通过调整神经网络对象模型设计了神经自校正控制器,该控制器通过产生... 基于虚拟驾驶实验平台开发了车辆稳定性控制器。构建了由实车、虚拟场景、车辆动力学模型等组成的虚拟驾驶实验平台。用神经网络估计模型对车辆动力学系统进行了辨识,通过调整神经网络对象模型设计了神经自校正控制器,该控制器通过产生横摆力矩迫使车辆横摆角速度跟踪理想响应。在虚拟驾驶实验平台上研究了施加控制后车辆的响应及其与驾驶员的交互,对车辆在紧急避障操纵时的响应进行了虚拟仿真实验,验证了车辆稳定性控制器的有效性。 展开更多
关键词 车辆稳定性控制 虚拟驾驶 BP神经网络
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基于模糊模型的车辆稳定性控制方法研究 被引量：8
17
作者 唐国元 宾鸿赞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第22期2064-2067,共4页
采用系统辨识的方法建立车辆的模糊模型 ,从而将车辆非线性系统模型通过模糊化方法分解为若干线性子系统 ,系统的输出是这些线性子系统输出的加权和 ,提出了基于梯度下降法的模糊模型辨识算法。根据所建立的模糊模型推导了广义预测控制... 采用系统辨识的方法建立车辆的模糊模型 ,从而将车辆非线性系统模型通过模糊化方法分解为若干线性子系统 ,系统的输出是这些线性子系统输出的加权和 ,提出了基于梯度下降法的模糊模型辨识算法。根据所建立的模糊模型推导了广义预测控制模型 (CARIMA) ,为车辆的稳定性控制问题的研究提供了新方法。运用该方法对车辆的制动转向工况进行了仿真研究 ,结果表明 。 展开更多
关键词 模糊模型 系统辨识 广义预测控制 车辆稳定性
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变路面车辆稳定性控制策略研究 被引量：5
18
作者 王博 孙仁云 雍文亮 《汽车技术》 北大核心 2012年第5期17-20,共4页
建立了某四轮汽车9自由度车辆模型和轮胎动力模型,并提出了一种基于侧向力利用系数的差动制动、主动转向切换控制策略。模拟了汽车以车速24.5m/s行驶时的一个紧急避让情况,研究了无控制模式、差动制动控制模式、联合控制模式下的车辆横... 建立了某四轮汽车9自由度车辆模型和轮胎动力模型,并提出了一种基于侧向力利用系数的差动制动、主动转向切换控制策略。模拟了汽车以车速24.5m/s行驶时的一个紧急避让情况,研究了无控制模式、差动制动控制模式、联合控制模式下的车辆横摆角速度、质心侧偏角、质心侧向位移的变化。结果表明,所提出的差动制动联合主动转向技术的控制策略可以满足变路面下车辆稳定性控制要求。 展开更多
关键词 变化路面 车辆稳定性 控制策略
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基于车辆稳定性的轮胎力优化分配研究 被引量：2
19
作者 刘震涛 魏强 +1 位作者 朱绍鹏 江冬冬 《机电工程》 CAS 2015年第3期433-438,共6页
针对电动汽车的高速行驶稳定性问题,对四轮独立制动/驱动、四轮独立转向电动汽车进行了研究。提出了一种轮胎力优化分配控制算法,提高极限工况下车辆稳定性。首先,根据驾驶员的转向、制动/驱动输入,基于理想二自由度车辆模型算出横摆角... 针对电动汽车的高速行驶稳定性问题,对四轮独立制动/驱动、四轮独立转向电动汽车进行了研究。提出了一种轮胎力优化分配控制算法,提高极限工况下车辆稳定性。首先,根据驾驶员的转向、制动/驱动输入,基于理想二自由度车辆模型算出横摆角速度、质心侧偏角的目标值,然后比较目标值与车辆实际值得出偏差,再根据目标值与实际值的偏差采用滑模控制计算出了所需的总横摆力矩、侧向力、纵向力。最后基于八自由度车辆模型,通过最优分配控制算法,计算出了每个车轮上需要施加的纵向力与侧向力。利用Matlab/Sinmulink与车辆动力学软件CarSim联合仿真验证了基于车辆稳定性的轮胎力优化分配效果。仿真结果表明,提出的轮胎力优化分配算法在高速急转向工况下能够使车辆保持理想的横摆角速度和质心侧偏角,提高了极限工况下车辆稳定性。 展开更多
关键词 电动汽车 车辆稳定性 轮胎力 优化分配
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车轮谐波磨耗对轮轨垂向力及车辆稳定性的影响 被引量：4
20
作者 谢建平 陈治亚 +2 位作者 潘瑛 谢建波 王乾宇 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2013-2020,共8页
基于车辆车轮在生产过程中存在质量偏心或几何偏心,导致列车在运行一段时间之后出现车轮谐波磨耗现象,车轮谐波磨耗将对轮轨垂向力及车辆稳定性产生严重影响,以国内某地铁车辆为参考,运用车辆轨道耦合模型理论,采用Fourier级数模拟2阶、... 基于车辆车轮在生产过程中存在质量偏心或几何偏心,导致列车在运行一段时间之后出现车轮谐波磨耗现象,车轮谐波磨耗将对轮轨垂向力及车辆稳定性产生严重影响,以国内某地铁车辆为参考,运用车辆轨道耦合模型理论,采用Fourier级数模拟2阶、3阶车轮谐波磨耗,建立该车的车辆/轨道耦合模型及车轮谐波磨耗模型。仿真计算车轮谐波磨耗及轨道不平顺激扰等因素对轮轨垂向力及车辆稳定性的影响,并分析车辆在单一激扰工况和叠加激扰工况下车辆动力学参数的差异。研究结果表明:速度对轮轨垂向力的影响远大于幅值和相位差对轮轨垂向力的影响,轨道不平顺激扰对轮轨垂向力的影响不大;随着速度增大,车轮谐波磨耗对车辆运行平稳性影响越显著。 展开更多
关键词 车轮谐波磨耗 车辆/轨道耦合模型 单一激扰 叠加激扰 轮轨垂向力 车辆稳定性
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