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第1章 半挂汽车列车的结构特点1

1.1 半挂汽车列车概述1

1.1.1 优点与优势1

1.1.2 主要用途3

1.2 牵引车结构特点6

1.2.1 动力装置6

1.2.2 传动系统8

1.2.3 制动系9

1.2.4 其他系统13

1.3 半挂车结构特点13

1.4 牵引座结构特点15

1.5 对稳定性的影响16

1.6 侧向稳定性作用17

第2章 车辆操纵动力学建模及改进21

2.1 单体车横摆稳定参考模型21

2.1.1 假设条件21

2.1.2 二自由度线性模型建立22

2.1.3 模拟仿真23

2.2 列车横摆稳定参考模型24

2.2.1 假设条件24

2.2.2 三自由度线性模型建立25

2.2.3 模拟仿真27

2.3 列车侧倾稳定参考模型28

2.3.1 假设条件28

2.3.2 五自由度线性模型建立29

2.3.3 模拟仿真31

2.4 线性模型的不足及改进32

2.4.1 线性模型的不足32

2.4.2 线性模型的改进35

第3章 车辆行驶状态参数估计40

3.1 侧向速度估计41

3.1.1 直接观测器41

3.1.2 全阶观测器46

3.2 轮胎侧偏估计51

3.2.1 轮胎侧偏特性51

3.2.2 轮胎侧偏角估计52

3.2.3 轮胎侧偏力估计52

3.3 轮胎作用力估计53

3.3.1 制动力估计53

3.3.2 法向反作用力估计55

3.3.3 侧向力极限估计57

3.4 轴向饱和与摩擦估计59

3.4.1 轴侧向力饱和59

3.4.2 附着系数估计59

3.5 其他参数估计60

第4章 牵引车横摆跟踪稳定控制62

4.1 引言62

4.2 电子稳定控制历史与现状63

4.3 电子稳定控制系统组成64

4.4 传统的电子稳定控制原理66

4.5 新电子稳定控制系统68

4.5.1 传统电子稳定控制的不足68

4.5.2 车辆动力学分析69

4.5.3 稳定控制的外力70

4.5.4 车辆稳定控制策略73

4.5.5 动力学仿真分析75

第5章 半挂汽车列车横摆与侧翻稳定控制80

5.1 典型侧向稳定控制系统80

5.1.1 基于差制动侧向稳定控制80

5.1.2 基于作动器侧向稳定控制83

5.2 影响侧向稳定的因素86

5.3 侧向失稳的判定87

5.3.1 横摆失稳判定87

5.3.2 侧倾失稳判定90

5.4 电子稳定控制系统组成92

5.5 半挂汽车列车稳定控制92

5.5.1 牵引车横摆跟踪控制93

5.5.2 牵引车防侧翻控制94

5.5.3 半挂车防侧翻控制95

5.5.4 动力学仿真分析96

第6章 半挂汽车列车高速防折叠控制102

6.1 典型防折叠装置103

6.1.1 Bud-E杆制动系统103

6.1.2 Trochos防折叠系统104

6.2 折叠发生原因105

6.2.1 高速通过弯道105

6.2.2 高速紧急制动106

6.3 高速通过弯道防折叠控制107

6.3.1 现有的防折叠控制的不足107

6.3.2 新的防折叠控制策略108

6.3.3 模糊控制器设计109

6.3.4 防折叠控制仿真112

6.4 高速紧急制动防折叠控制118

6.4.1 自动防折叠装置118

6.4.2 防折叠装置工作原理120

6.4.3 防折叠实验装置121

第7章 柔性半挂车车体对侧翻的影响127

7.1 多刚体动力学理论128

7.2 柔性体动力学理论129

7.3 柔性体半挂车车架的构建130

7.3.1 半挂车车架的特点130

7.3.2 模态测试131

7.3.3 有限元模型131

7.3.4 柔性体半挂车车架132

7.3.5 动力学仿真分析134

7.4 柔性车体对侧翻的影响135

7.4.1 柔性车体对侧翻阈值的影响135

7.4.2 柔性车体对侧翻控制的影响136

参考文献139

附录A 各符号的意义142

附录B 矩阵中的元素144