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摘要
为提高低附着极限操纵工况下半挂汽车列车队列的跟驰控制性能,保证队列运行的安全性,提出考虑个体车辆动力学特性的半挂汽车列车队列协调控制方案。首先建立了12自由度(12DOF)的非线性半挂汽车列车模型作为队列中个体车辆的动力学仿真模型,其次设计了基于车头时距策略和模型预测控制(MPC)方法的上层队列跟驰控制器,一个显著特点是加速度约束可以根据路面附着的变化自动调整,即在进行上层队列的控制决策时就考虑了个体车辆动力学的潜能,使决策的期望跟驰加速度不超出个体车辆动力学极限,实现了上层队列跟驰与下层车辆动力学稳定性的协调控制。为准确识别路面附着工况,设计了基于带有遗忘因子的递归最小二乘法的路面附着系数估计算法。最后,以3辆车组成的半挂汽车列车队列为对象,对控制方案进行仿真验证,并分析了轴间制动力分配对队列跟驰控制和队列中各车辆横向稳定性的影响。研究结果表明:所提出的队列控制方案可以实现队列的跟驰控制,验证了在低附着路面条件下通过上下层的协调控制,可以显著减小跟驰误差和车间距波动,缩短跟驰调整时间。通过仿真分析还得到不同的制动力分配方案对队列跟驰性能的影响差别较大,并且还会显著影响车辆的横向稳定性。
- 出版日期2019
- 单位昆明理工大学
