摘要：为提升分布式驱动电动车在高速及低附着道路行驶时的横向稳定性,提出分层控制策略:上层为力矩决策层,基于二自由度动力模型设计分层滑模控制器(SMC),优化附加横摆力矩并引入主动后轮转向控制(ARS),同时利用PID控制实现车速跟踪:下层为力矩分配层,根据车轮载荷及路面附着系数优化分配四轮驱动力矩。通过CarSim和Matlab/Simlink联合仿真,验证了在双移线、不同附着度路面及蛇形工况下的控制效果。结果表明,SMC+ARS控制在高速双移线工况下稳定性较高,且在各种附着条件下均优于SMC,同时降低了转弯时的能耗。

摘要：斜拉拱桥是一种将斜拉桥和拱桥相结合的新型桥梁结构形式,索拱共同受力使得拱的稳定性区别于一般拱桥。本文基于能量原理,在综合考虑桥面刚度、吊杆非保向力、斜拉索非保向力的前提下,推导双肋斜拉拱横向失稳临界荷载的实用计算方法,并通过算例验证实用计算方法的正确性,借助实用方法分析斜拉索参数:斜拉索预张拉力、斜拉索倾角、在拱上布索范围、主塔与拱的距离等对双肋斜拉拱横向失稳临界荷载的影响。

摘要：为了提高机场路面自动驾驶除雪车作业过程中的侧倾稳定性,提出了一种基于可变终端tubebased MPC的机场除雪车横向稳定性控制方法。建立了除雪车作业的三自由度侧倾动力学解耦模型,采用tube-based MPC控制算法,基于除雪车横向稳定性、误差跟踪特性等约束条件设计了LQR函数,使MPC具有更好的鲁棒性,并在此基础上针对除雪车高速情况下可能出现的跟踪偏差发散设计了可变终端集。设计了多重模糊控制策略,确保除雪车在安全可行域内的灵活性和极端情况的安全性。仿真结果表明,采用tube-based MPC对比传统MPC在高速下除雪车综合跟踪性能提升80.22%,车身稳定性提升66.62%;加入多层模糊控制和可变终端约束的tube-based MPC对比可变终端约束的tube-based MPC在高速情况下除雪车综合跟踪性能提升71.77%,车身稳定性提升26.27%。

摘要：为了改善四轮轮毂驱动车辆的横向稳定性,本文提出一种综合转矩协调和主动后轮转向的底盘协同控制策略。该策略旨在跟踪期望的车辆横摆角速度和质心侧偏角的同时,有效抑制车身侧倾。基于轮毂电机驱动产生的垂向反力特性,设计了车辆纵向、横摆和侧倾运动的转矩协调解耦控制策略。为降低车辆横向动力学建模时忽略的非线性因素及模型不确定性对控制性能的影响,面向底盘协同控制设计了一种基于扰动观测器的模型预测控制方法,对非线性特性和不确定性进行估计和补偿。同时开展了硬件在环测试,通过双移线工况验证了所提出方法的有效性。结果表明,所提出的底盘协同控制策略能够有效提升车辆的横向稳定性,并减小车身侧倾运动;包含扰动观测的控制策略相比于无扰动观测补偿,对期望横摆角速度和质心侧偏角的跟踪误差分别降低了56.9%和27.3%,而车身侧倾角和侧倾角速度分别降低了8.9%和12.5%。

摘要：运用多体动力学软件UM，建立高速综合检测列车非线性动力学仿真模型。根据京沪高速铁路试验数据，对车体和构架的振动加速度以及在半径为9000m曲线上的稳态轮轴横向力进行仿真，并与试验结果对比，验证仿真模型的准确性。应用该模型，分别分析车轮的设计型面、磨耗型面和镟修型面与CHN60钢轨接触的3种不同高速列车的横向稳定性。结果表明：在车轮镟修型面和设计型面的轮轨状态下，高速列车的横向稳定性指标相当；而车轮踏面的磨耗会降低高速列车的横向稳定性。调整轨底坡虽然可以改善磨耗型面车轮高速列车的横向稳定性，但同时又会导致设计型面和镟修型面车轮高速列车的横向稳定性恶化；8辆编组的高速综合检测列车各车辆之间的横向稳定性存在明显差异，且随着速度的增大这种差异也不断扩大，其中头车和尾车的横向稳定性比较差；车速为300km·h^-1以上时磨耗功率和轮轨磨耗急剧增大。

摘要：六轮野外机器人通常体积庞大,难以建立其动力学模型.采用传统的速度控制方法很难保证机器人的横向稳定性.为解决这一问题,开展基于分层控制策略的六轮滑移机器人横向稳定性控制研究.首先分析整车受力情况,建立六轮滑移机器人的动力学模型.其次,设计基于分层控制策略的动力学控制器,其中上层为基于改进趋近律的滑模控制器,实现对期望横摆角速度的跟踪;下层为基于附着率最优的转矩分配控制器,该控制器可以保证机器人行驶的横向稳定性.最后,在不同工况下进行仿真实验,并搭建实验平台进行实物测试.结果表明设计的控制器可以有效提高机器人的横向稳定性.

摘要：在分析平衡重式叉车的结构特性以及侧翻机理的基础上,将叉车的侧倾状况分为一级侧倾状况和二级侧倾状况,并提出一种平衡重式叉车的横向稳定性侧倾分级控制策略,叉车侧倾控制的执行机构设计为一种新型三连杆液压支撑调整机构;平衡重式叉车的侧倾分级控制器的设计采取变论域模糊控制方法,当叉车处于一级侧倾状况时,基于侧倾变论域的模糊控制的级别为一级;当叉车处于二级侧倾状况时,基于侧倾变论域的模糊控制的级别为二级;基于ADAMS建立叉车整车虚拟样机模型并与Matlab/Simulink进行联合仿真和实车试验验证,结果表明采取基于侧倾分级的叉车横向稳定性变论域的模糊控制策略可有效提高叉车的横向稳定性。

摘要：对于智能车辆的路径跟踪,传统位置偏差控制方法往往忽略了车辆的动态稳定性.针对这一问题提出一种考虑横向稳定性的智能车辆路径跟踪控制方法.首先建立二自由度车辆动力学模型和路径跟踪误差模型,综合考虑车辆位置偏差和车辆动力学状态,利用基于反馈优势的反推法(FDB)生成期望横摆角速度;然后基于线性二次型跟踪器(LQT)设计了主动前轮转向(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC)的集成控制策略,得到了理想的控制输入(前轮转角和外部横摆力矩),进而实现精确跟踪期望横摆角速度和质心侧偏角;最后在Simulink仿真环境中对提出的控制方法进行验证.结果表明:提出的控制方法在路径跟踪的同时具有很好的横向稳定性能;相比于不考虑横向稳定性的控制方法,提出的方法在路径跟踪过程中跟踪精度更高,车辆的质心侧偏角更小,横摆角速度也能更好的跟踪期望值.

摘要：针对国外高速列车横向失稳检测装置存在的误报和原始数据分析支持度不足的问题,根据车辆横向振动信号表现出的高斯统计特性和大量的现场试验数据,建立描述高速列车车辆横向加速度信号分布的高速列车高斯混合振动模型,运用期望值最大算法(EM算法)进行模型参数的估计,进而基于贝叶斯聚类算法实现高速列车横向稳定性的识别。运用给出的高速列车横向稳定性识别方法,设计由数据采集与处理模块、综合诊断模块、网络传输模块和车载实时数据库模块组成的高速列车横向稳定性实时在线监测装置。型式试验结果表明,该装置能够实现列车横向稳定性的识别,而且比既有设备的识别准确性更高。

摘要：研究目的:为分析悬挂式单轨车辆通过曲线时的横向稳定性问题,基于国内某型悬挂式单轨系统,采用多体动力学软件Universal Mechanism建立60自由度的车-线系统动力学模型,以车体和摇枕为主要研究对象,探索车辆横向偏角在不同减振装置参数下的变化特性。研究结论:(1)横/垂向减振器阻尼、空气弹簧水平/垂向阻尼参数的变化对悬挂式单轨车体和摇枕的横向晃动几乎没有抑制作用;(2)降低空气弹簧水平刚度有利于减缓车辆的横向晃动,而减小垂向刚度会进一步增大晃动的可能性;(3)若考虑在摇摆减振器处并联钢弹簧,其刚度的增加有利于减小车体和摇枕的最大横向偏角,而摇摆减振器阻尼的增大则侧重于减少车体和摇枕的振动周期数,因此应综合考虑摇摆减振器阻尼、刚度参数设计,以有效提升旅客舒适度体验;(4)本研究成果可为悬挂式单轨车辆悬挂参数优化及线路设计提供一定的参考。