吉林大学学报(工学版) ›› 2018, Vol. 48 ›› Issue (2): 415-422.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20170192

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双半挂汽车列车转弯运动轨迹仿真分析

王郭俊, 许洪国, 刘宏飞   

  1. 吉林大学 交通学院, 长春 130022
  • 收稿日期:2017-03-04 出版日期:2018-03-01 发布日期:2018-03-01
  • 通讯作者: 刘宏飞(1971-),男,博士,副教授. 研究方向:半挂汽车列车操纵稳定性. E-mail:hongfeiliu@jlu.edu.cn
  • 作者简介:王郭俊(1990-),男,博士研究生. 研究方向:多挂汽车列车动力学仿真. E-mail:wangguoyl@qq.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51475199); 运输车辆运行安全技术交通运输行业重点实验室开放课题项目(KFKT2016-01)

Simulation analysis of turning trajectory of B-double vehicles

WANG Guo-jun, XU Hong-guo, LIU Hong-fei   

  1. College of Transportation, Jilin University, Changchun 130022,China
  • Received:2017-03-04 Online:2018-03-01 Published:2018-03-01

摘要: 建立了双半挂汽车列车的运动学模型,给出了其转弯运动轨迹的一种求解方法,并用MATLAB软件仿真得到各个车辆单元,包括牵引车前轴和后轴、第一节半挂车后轴和第二节半挂车后轴转弯运动的轨迹。最后通过不同结构参数包括半挂车轴距和铰接点位置的设定,对比分析了各轴中点运动轨迹的变化;研究结果表明,对半挂车后轴进行主动转向控制,能有效改善双半挂汽车列车的转向灵活性和运行稳定性。

关键词: 车辆工程, 双半挂汽车列车, 转弯, 轨迹, 主动转向

Abstract: The kinematics model and solving algorithm of turning trajectory of B-double vehicles are proposed. The trajectories of the front and rear axles of the tractor, the rear axle of the first semitrailer and the rear axle of the second semitrailer are simulated using MATLAB. By changing the structurla parameters including the wheel base of the semitrailers and the position of the articulated point, comparative analysis of the trajectory of each axle center is carried out. Results show that by control of the corner of rear axle of the semitrailer, the handling stability and the flexible steering of B-double vehicles can be improved.

Key words: vehicle engineering, B-double vehicles, turning, trajectory, active steering

中图分类号: 

  • U469.54
[1] 应朝阳.国家标准《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》(GB1589-2016)制修订情况介绍[J].汽车与安全,2016(8):90-94.
[2] 裴金.半挂汽车列车弯道同轨迹转向研究及仿真分析[J].系统工程与电子技术,1992(10):55-60.
Pei Jin. Investigation and emulation of vehicle-semitrailer system turning along identical locus curve[J]. Journal of Systems Engineering and Electronics, 1992(10):55-60.
[3] 郑旺辉.后轮转向半挂汽车列车的轨迹偏差分析[J].系统工程与电子技术,1994(6):72-80.
Zheng Wang-hui. Analysis of track bias of the automobile train with rear wheel steering[J]. Systems Engineering and Electronics, 1994(6):72-80.
[4] 林熊熊.半挂汽车列车弯路运动轨迹计算机仿真[J].汽车工程,1997(1):60-65.
Lin Xiong-xiong. Computer simulation on trajectory of semi-trailer train on turning path[J]. Automotive Engineering, 1997(1):60-65.
[5] 林熊熊.全挂汽车列车弯路运动轨迹计算机仿真[J].汽车工程, 1997(1):317-319.
Lin Xiong-xiong. Computer simulation on trajectory of full-trailer on turning path[J]. Automotive Engineering, 1997(1):317-319.
[6] 许言,刘宏飞,任有,等.半挂汽车列车弯路行驶轨迹分析[J].长春理工大学学报:自然科学版, 2008, 31(1):132-134.
Xu Yan, Liu Hong-fei, Ren You, et al. Analysis on the trajectory of the tractor-semitrailer in crook circumstance[J]. Journal of Changchun University of Science and Technology (Natural Science Edition), 2008, 31(1):132-134.
[7] 王新建,关志伟.汽车列车轨迹跟踪性能仿真与模型试验研究[J].天津职业技术师范大学学报,2010,20(1):27-29.
Wang Xin-jian, Guan Zhi-wei. Platform simulation study on the control of the moving track of tractor-trailer[J]. Journal of Tianjin University of Technology and Education, 2010, 20(1):27-29.
[8] Nayl T, Nikolakopoulos G, Gustafsson T. Path following for an articulated vehicle based on switching model predictive control under varying speeds and slip angles[C]∥ 17th-ETFA 2012-IEEE International Conterence on Emerging Technologies & Factory Automation:Krakow,Poland,2012:1-7.
[9] Jujnovich B A, Cebon D. Path-following steering control for articulated vehicles[J]. Journal of Dynamic Systems Measurement & Control, 2013, 135(3):031006.
[10] 游峰,张荣辉,王海玮,等.欠驱动半挂汽车列车的运动建模与跟踪控制[J].吉林大学学报:工学版,2014,44(5):1296-1302.
You Feng, Zhang Rong-hui, Wang Hai-wei, et al. Dynamic model and tracking control of tractor semi-trailer vehicle with underactuated system[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2014, 44(5):1296-1302.
[11] 段斌,单颖春,刘献栋,等.一种半挂汽车列车外摆值的计算方法[J].重庆交通大学学报:自然科学版,2014,33(6):161-166.
Duan Bin, Shan Ying-chun, Liu Xian-dong, et al. Out value algorithm of tractor semitrailer combinations[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University (Natural Science), 2014, 33(6):161-166.
[12] 刘朝涛,王永伟,谭亚红.基于ADAMS和MATLAB主动转向式汽车列车转向仿真研究[J].科技与创新,2015(10):9-10.
Liu Zhao-tao, Wang Yong-wei, Tan Ya-hong. ADAMS and MATLAB based active steering car train simulation study[J]. Science and Technology & Innovation, 2015(10):9-10.
[13] 龙佳庆,韦超毅.基于TruckSim的半挂汽车列车转向特性的仿真分析[J].河池学院学报, 2016(2):79-82.
Long Jia-qing, Wei Chao-yi. Simulation analysis of the steering characteristics of semi-dragging trucks based on TruckSim[J]. Journal of Hechi University, 2016(2):79-82.
[14] 交通运输部公路科学研究院等.公路甩挂运输关键技术[M].北京:人民交通出版社,2016:118-128.
[15] 张孝祖.车辆控制理论基础及应用[M].北京:化学工业出版社,2007:167-171.
[1] 常成,宋传学,张雅歌,邵玉龙,周放. 双馈电机驱动电动汽车变频器容量最小化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1629-1635.
[2] 席利贺,张欣,孙传扬,王泽兴,姜涛. 增程式电动汽车自适应能量管理策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1636-1644.
[3] 何仁,杨柳,胡东海. 冷藏运输车太阳能辅助供电制冷系统设计及分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1645-1652.
[4] 那景新,慕文龙,范以撒,谭伟,杨佳宙. 车身钢-铝粘接接头湿热老化性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1653-1660.
[5] 刘玉梅,刘丽,曹晓宁,熊明烨,庄娇娇. 转向架动态模拟试验台避撞模型的构建[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1661-1668.
[6] 顾万里,王萍,胡云峰,蔡硕,陈虹. 具有H性能的轮式移动机器人非线性控制器设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1811-1819.
[7] 李居朋,张祖成,李墨羽,缪德芳. 基于Kalman滤波的电容屏触控轨迹平滑算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1910-1916.
[8] 赵伟强, 高恪, 王文彬. 基于电液耦合转向系统的商用车防失稳控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1305-1312.
[9] 宋大凤, 吴西涛, 曾小华, 杨南南, 李文远. 基于理论油耗模型的轻混重卡全生命周期成本分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1313-1323.
[10] 朱剑峰, 张君媛, 陈潇凯, 洪光辉, 宋正超, 曹杰. 基于座椅拉拽安全性能的车身结构改进设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1324-1330.
[11] 那景新, 浦磊鑫, 范以撒, 沈传亮. 湿热环境对Sikaflex-265铝合金粘接接头失效强度的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1331-1338.
[12] 王炎, 高青, 王国华, 张天时, 苑盟. 混流集成式电池组热管理温均特性增效仿真[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1339-1348.
[13] 金立生, 谢宪毅, 高琳琳, 郭柏苍. 基于二次规划的分布式电动汽车稳定性控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1349-1359.
[14] 隗海林, 包翠竹, 李洪雪, 李明达. 基于最小二乘支持向量机的怠速时间预测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1360-1365.
[15] 王德军, 魏薇郦, 鲍亚新. 考虑侧风干扰的电子稳定控制系统执行器故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1548-1555.
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[1] 刘汉光, 王国强, 孟东阁, 赵寰宇. 液压挖掘机履带行走装置的合理预张紧力[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 486 -491 .
[2] 王占中, 赵利英, 曹宁博. 基于多层编码遗传算法的危险品运输调度模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 751 -755 .
[3] 李显生, 孟祥雨, 郑雪莲, 程竹青, 任圆圆. 非满载罐体内液体冲击动力学特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 737 -743 .