半挂汽车列车变道行驶稳定性研究开题报告

1. 研究目的与意义

半挂汽车列车因其具有运输成本低、运输效率高的特点，已成为公路运输最重要的运载工具之一。但因半挂汽车列车重量大、质心位置高、牵引车与挂车之间存在耦合作用，其操纵性通常比单车困难，稳定性也比单车差。对于在高速公路行驶中常见的高速变道工况，它又要求半挂汽车列车能以不低于80 km/h的速度变换至相邻车道，有时甚至要实现高速连续变道，这个过程涉及车辆的瞬时转向，半挂汽车列车的失稳概率会大大增加，常会引发严重的交通事故。因此，半挂汽车列车的高速行驶稳定性问题一直是国内外学者研究的热点。

本课题拟基于Trucksim软件探讨半挂汽车列车的变道行驶稳定性，研究分析影响其行驶稳定性的因素。

2. 课题关键问题和重难点

（1）关键问题此次设计主要研究半挂汽车列车稳定性研究，本次课题中关键问题是掌握半挂汽车列车的特点及行驶稳定性的研究现状，学习trucksim软件，并会调用其中的车辆模型和路况模型，研究车辆在多种路况下的动力学特性（单移线工况、双移线工况、双扭线工况、稳态圆周工况等）若发现问题，则对不合理的设计进行修正或重新调整。

（2）难点首先，确定此次课题的相关数据是一难点，对于论文开始准备阶段查找相关资料有一定难度，所以要广泛搜索文献、科研报告、期刊等来获取所需的相关数据；其次学习trucksim软件，并会调用其中的车辆模型和路况模型也是难点之一。

另外的难点是研究车辆在多种路况下的动力学特性，基于trucksim软件研究半挂汽车列车相关参数对车辆稳定性的影响。

3. 国内外研究现状（文献综述）

文献[1]采用牵引车和半挂车的不足转向梯度独立定义的方式对半挂汽车列车的操稳性进行了研究，分析了车辆的结构参数对不足转向梯度的影响。应用动态系统的稳定性理论，探讨了折叠和横向摆振失稳与其操纵特性间的关系。

文献[2]基于trucksim-simulink联合仿真，进行重型半挂车主动转向系统路径跟随性、侧倾稳定性的研究。针对重型半挂车低速转弯工况，速度低且转角大，控制困难等特点，通过路径控制策略实现了重型半挂车良好的路径跟随、减小了轮胎磨损。

文献[3]通过相应的假设和线性处理，建立了线性四自由度汽车列车模型。基于此模型，分析了lqr控制策略，设计了lqr最优控制器。lqr 主动转向控制的汽车列车其跟随性更好，同时也降低了整车的质心侧偏角、质心侧向加速度，提高了汽车列车的动态稳定性，各轴总的轮胎侧向力也得到了降低，使得在低速转向过程中轮胎磨损得以改善。

4. 研究方案

此次的毕业设计的内容是半挂汽车列车稳定性研究，学习《汽车理论》第五章有关汽车横向稳定性的相关概念。

查阅相关资料，掌握半挂汽车列车的特点及行驶稳定性的研究现状，学习trucksim软件，调用其中的车辆模型和路况模型，研究车辆在多种路况下的动力学特性。

最后基于trucksim软件研究半挂汽车列车相关参数对车辆稳定性的影响。

5. 工作计划

毕业设计前一学期末完成英文翻译，收集、查阅、文献资料并准备开题报告。

第1周完成英文翻译，提交英文翻译给指导老师批阅。英文翻译经指导老师批阅合格并确认后，译文和原文均上传至毕业设计管理系统，译文封面用标准模板。查阅文献资料，撰写开题报告。

第2周回顾《汽车理论》第五章有关汽车横向稳定性的相关概念。查阅相关资料，掌握半挂汽车列车的特点及行驶稳定性的研究现状，完成文献综述和开题报告。开题报告经指导老师批阅合格并确认后，开题报告封面用标准模板，上传至毕业设计管理系统。