Control de Anti-Vuelco y Verificación HIL para un Vehículo Pesado de Conducción Independiente Basado en LTR Mejorado
Autores: Zheng, Lufeng; Lu, Yongjie; Li, Haoyu; Zhang, Junning
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control de Anti-Vuelco y Verificación HIL para un Vehículo Pesado de Conducción Independiente Basado en LTR Mejorado
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Umbral
Sistema de control de vuelcos
índice de evaluación
Vehículo de carga pesada
Tasa de transferencia de carga
Indicadores de vuelco
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
El índice de evaluación de vuelcos proporciona una base de umbral importante para el sistema de control anti-vuelco del vehículo. En relación con el riesgo de vuelco de vehículos pesados de conducción independiente, se propone un nuevo índice de evaluación de vuelcos, y la viabilidad del índice mejorado se verificó a través de experimentos de control jerárquico y HIL (hardware-in-the-loop). Basado en un modelo de dinámica espacial de 18 grados de libertad de un vehículo pesado, se obtuvo el índice LTR (tasa de transferencia de carga) mejorado para describir el cambio dinámico en la carga vertical del neumático. Este reemplaza la fuerza de suspensión y la fuerza de inercia vertical de la masa no suspendida. Evita el problema de medir o estimar directamente la carga vertical en el índice LTR. Bajo las condiciones de "fishhooking" y "angle stepping", se compararon tres tipos de indicadores de vuelco, y el índice propuesto puede identificar de manera más sensible la probabilidad de vuelco. Para aplicar el índice de vuelco mejorado a un control de vuelco de manera efectiva, se diseñó un controlador jerárquico basado en la identificación de la tasa de deslizamiento de la superficie de la carretera, control ABS con modo deslizante, estructura variable y frenado diferencial. Las simulaciones y pruebas HIL demostraron que el controlador diseñado puede predecir con precisión el riesgo de vuelco y evitar el vuelco a tiempo. Bajo la condición de giro en J, la tasa de guiñada, el ángulo de deslizamiento y la aceleración lateral máxima se reducen en un 9%, 16% y 3%, respectivamente; bajo la condición de "fishhooking", la tasa de guiñada máxima, el ángulo de deslizamiento y la aceleración lateral se reducen en un 12%, 18% y 3%, respectivamente.
Descripción
El índice de evaluación de vuelcos proporciona una base de umbral importante para el sistema de control anti-vuelco del vehículo. En relación con el riesgo de vuelco de vehículos pesados de conducción independiente, se propone un nuevo índice de evaluación de vuelcos, y la viabilidad del índice mejorado se verificó a través de experimentos de control jerárquico y HIL (hardware-in-the-loop). Basado en un modelo de dinámica espacial de 18 grados de libertad de un vehículo pesado, se obtuvo el índice LTR (tasa de transferencia de carga) mejorado para describir el cambio dinámico en la carga vertical del neumático. Este reemplaza la fuerza de suspensión y la fuerza de inercia vertical de la masa no suspendida. Evita el problema de medir o estimar directamente la carga vertical en el índice LTR. Bajo las condiciones de "fishhooking" y "angle stepping", se compararon tres tipos de indicadores de vuelco, y el índice propuesto puede identificar de manera más sensible la probabilidad de vuelco. Para aplicar el índice de vuelco mejorado a un control de vuelco de manera efectiva, se diseñó un controlador jerárquico basado en la identificación de la tasa de deslizamiento de la superficie de la carretera, control ABS con modo deslizante, estructura variable y frenado diferencial. Las simulaciones y pruebas HIL demostraron que el controlador diseñado puede predecir con precisión el riesgo de vuelco y evitar el vuelco a tiempo. Bajo la condición de giro en J, la tasa de guiñada, el ángulo de deslizamiento y la aceleración lateral máxima se reducen en un 9%, 16% y 3%, respectivamente; bajo la condición de "fishhooking", la tasa de guiñada máxima, el ángulo de deslizamiento y la aceleración lateral se reducen en un 12%, 18% y 3%, respectivamente.