Control Mejorado de Anti-Vuelco para Vehículos Comerciales Bajo Interferencias Laterales Dinámicas
Autores: Rong, Jin; Wu, Tong; Wang, Junnian; Peng, Jing; Yang, Xiaojun; Meng, Yang; Chu, Liang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control Mejorado de Anti-Vuelco para Vehículos Comerciales Bajo Interferencias Laterales Dinámicas
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Vehículos
Interferencias laterales
Vuelco
Estrategia de control
Anti-vuelco
Estabilidad lateral
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Los vehículos comerciales experimentan frecuentemente interferencias laterales, como vientos cruzados o pendientes laterales, durante maniobras extremas como la dirección de emergencia y la conducción a alta velocidad debido a su alto centro de gravedad. Estas interferencias reducen la estabilidad del vehículo y aumentan el riesgo de vuelco. Por lo tanto, este estudio toma un autobús como portador y diseña una estrategia de control anti-vuelco basada en un controlador de sensibilidad mixta y robusto. Específicamente, se introduce un modelo de dinámica vehicular de 7 grados de libertad, y se analizan los factores que influyen en el vuelco del vehículo. Con base en esto, para minimizar la intervención excesiva en las características dinámicas del vehículo, se registran la velocidad lateral, el ángulo de inclinación y la tasa de inclinación en el umbral de vuelco del vehículo como valores deseados. La tasa de transferencia de carga lateral (LTR) se elige como el índice de evaluación, y se determina y distribuye el momento adicional de guiñada necesario a las ruedas para el control anti-vuelco. Además, para verificar la efectividad de la estrategia de control anti-vuelco propuesta, se desarrolla una plataforma de co-simulación basada en MATLAB/Simulink y TruckSim. Se introducen diversas interferencias dinámicas laterales (vientos laterales con diferentes tendencias de cambio y velocidades del viento), y se seleccionan las maniobras de fishhook y J-turn para analizar y comparar la estrategia de control propuesta con un algoritmo de lógica difusa. Los resultados indican que la LTR máxima del vehículo se reduce en 0.11. Además, la aceleración lateral y la tasa de guiñada en estado estable se reducen en más de 1.8 m/s^2 y 15 grados, respectivamente, mejorando la estabilidad lateral del vehículo.
Descripción
Los vehículos comerciales experimentan frecuentemente interferencias laterales, como vientos cruzados o pendientes laterales, durante maniobras extremas como la dirección de emergencia y la conducción a alta velocidad debido a su alto centro de gravedad. Estas interferencias reducen la estabilidad del vehículo y aumentan el riesgo de vuelco. Por lo tanto, este estudio toma un autobús como portador y diseña una estrategia de control anti-vuelco basada en un controlador de sensibilidad mixta y robusto. Específicamente, se introduce un modelo de dinámica vehicular de 7 grados de libertad, y se analizan los factores que influyen en el vuelco del vehículo. Con base en esto, para minimizar la intervención excesiva en las características dinámicas del vehículo, se registran la velocidad lateral, el ángulo de inclinación y la tasa de inclinación en el umbral de vuelco del vehículo como valores deseados. La tasa de transferencia de carga lateral (LTR) se elige como el índice de evaluación, y se determina y distribuye el momento adicional de guiñada necesario a las ruedas para el control anti-vuelco. Además, para verificar la efectividad de la estrategia de control anti-vuelco propuesta, se desarrolla una plataforma de co-simulación basada en MATLAB/Simulink y TruckSim. Se introducen diversas interferencias dinámicas laterales (vientos laterales con diferentes tendencias de cambio y velocidades del viento), y se seleccionan las maniobras de fishhook y J-turn para analizar y comparar la estrategia de control propuesta con un algoritmo de lógica difusa. Los resultados indican que la LTR máxima del vehículo se reduce en 0.11. Además, la aceleración lateral y la tasa de guiñada en estado estable se reducen en más de 1.8 m/s^2 y 15 grados, respectivamente, mejorando la estabilidad lateral del vehículo.