Control de Estabilidad Lateral de un Tracto-Semirremolque a Alta Velocidad
Autores: Cai, Haohao; Xu, Xiaomei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Control de Estabilidad Lateral de un Tracto-Semirremolque a Alta Velocidad
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Tractor-semitrailer
Estrategia de control de estabilidad lateral
Controlador de momento de guiñada
Maniobras de cambio de carril a alta velocidad
Control predictivo de modelos
Robustez
Licencia
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Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Para mejorar la estabilidad lateral a alta velocidad del tractor-semitrailer, se propone e investiga una estrategia de control de estabilidad lateral basada en el momento de guiñada adicional causado por el frenado diferencial en un entorno de co-simulación. En primer lugar, se establece un modelo dinámico de guiñada-rol de cinco grados de libertad (5-DOF) del tractor-semitrailer, y se verifica la precisión del modelo. En segundo lugar, se propone la estrategia de control de estabilidad lateral del tractor-semitrailer, diseñando dos controladores de momento de guiñada y un distribuidor de par de frenado. Luego, se investiga la efectividad de la estrategia de control propuesta y la influencia del controlador de momento de guiñada en la estabilidad lateral del tractor-semitrailer bajo maniobras de cambio de carril a alta velocidad. Finalmente, se discute la robustez del controlador. Los resultados de la investigación muestran que la estrategia de control de estabilidad lateral a alta velocidad propuesta puede garantizar que el tractor-semitrailer realice de manera segura la maniobra de cambio de carril simple (SLC) a 110 km/h y la maniobra de cambio de carril doble (DLC) a 88 km/h; el controlador de momento de guiñada tiene una influencia significativa en el rendimiento dinámico lateral del tractor-semitrailer; en comparación con el control proporcional-derivativo (PD), el control predictivo de modelo (MPC) puede hacer que el tractor-semitrailer obtenga una mejor estabilidad lateral bajo maniobras de cambio de carril a alta velocidad; los controladores MPC y PD exhiben buena robustez ante las incertidumbres de los parámetros del vehículo considerados.
Descripción
Para mejorar la estabilidad lateral a alta velocidad del tractor-semitrailer, se propone e investiga una estrategia de control de estabilidad lateral basada en el momento de guiñada adicional causado por el frenado diferencial en un entorno de co-simulación. En primer lugar, se establece un modelo dinámico de guiñada-rol de cinco grados de libertad (5-DOF) del tractor-semitrailer, y se verifica la precisión del modelo. En segundo lugar, se propone la estrategia de control de estabilidad lateral del tractor-semitrailer, diseñando dos controladores de momento de guiñada y un distribuidor de par de frenado. Luego, se investiga la efectividad de la estrategia de control propuesta y la influencia del controlador de momento de guiñada en la estabilidad lateral del tractor-semitrailer bajo maniobras de cambio de carril a alta velocidad. Finalmente, se discute la robustez del controlador. Los resultados de la investigación muestran que la estrategia de control de estabilidad lateral a alta velocidad propuesta puede garantizar que el tractor-semitrailer realice de manera segura la maniobra de cambio de carril simple (SLC) a 110 km/h y la maniobra de cambio de carril doble (DLC) a 88 km/h; el controlador de momento de guiñada tiene una influencia significativa en el rendimiento dinámico lateral del tractor-semitrailer; en comparación con el control proporcional-derivativo (PD), el control predictivo de modelo (MPC) puede hacer que el tractor-semitrailer obtenga una mejor estabilidad lateral bajo maniobras de cambio de carril a alta velocidad; los controladores MPC y PD exhiben buena robustez ante las incertidumbres de los parámetros del vehículo considerados.