Теоретические основы повышения показателей устойчивости и управляемости колесных машин на базе методов нечеткой логики

Управляемость и устойчивость автомобиля являются важнейшими эксплуатационными свойствами и составляющими активной безопасности движения, оценке которых придается большое значение. Представлены результаты теоретических исследований, выполненных на кафедре "Колесные машины" МГТУ им. Н.Э. Баумана. Разработаны принципы повышения показателей устойчивости и управляемости как двухосных, так и многоосных колесных машин, оснащенных различными типами трансмиссий. Обоснованы принципиальные решения по способам управления движением машин, обеспечивающих повышение их курсовой и траекторной устойчивости. Предложены критерии оценки эффективности работы комплексной системы динамической стабилизации движения колесных машин. Разработаны алгоритмы работы системы динамической стабилизации с применением методов нечеткой логики для двухосных и многоосных колесных машин.

Для аспирантов и докторантов, обучающихся по научной специальности 05.05.03 "Колесные и гусеничные машины", а также для научных работников, занимающихся научными исследованиями в области теории движения колесных машин.

Список литературы

1. Антонов Д.А. Теория устойчивости движения многоосных автомобилей. М.: Машиностроение, 1978. 232 с.
2. Антонов Д.А. Расчет устойчивости движения многоосных автомобилей. М.: Машиностроение, 1984. 168 с
3. Агейкин Я.С. Проходимость автомобилей. М.: Машиностроение, 1981. 232 с.
4. Аксенов П.В. Многоосные автомобили. М.: Машиностроение, 1989. 291 с.
5. Литвинов А.С. Устойчивость и управляемость автомобиля. М.: Машиностроение, 1971. 416 с
6. Фаробин Я.Е. Теория поворота транспортных машин. М., Машиностроение, 1970. 176 с.
7. Эллис Д.Р. Управляемость автомобиля : пер. с англ. М.: Машиностроение, 1975. 216 с
8. Рязанцев В.И. Активное управление схождением колес автомобиля. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 212 с
9. Karogal I., Ayalew B. Independent Torque Distribution Strategies for Vehicle Stability Control, in World Congress of the Society of Automotive Engineers. 2009, SAE, Inc.: Detroit, MI.
10. Osborn R.P., Shim T. Independent Control of All-Wheel-Drive Torque Distribution. SAE paper number 2004-01-2052, 2004.
11. Mammar S., Baghdassarian V.B. Two-degree-of-freedom formulation of vehicle handling improvement by active steering // Proc. Amer. Contr. Conf. 2000. Vol. 1. Рp.105—109.
12. Yoshimoto K., Tanaka H., Kawakami S. Proposal of driver assistance system for recovering vehicle stability from unstable states by automatic steering // Int. Vehicle Electron Conf. 1999. P. 514—519.
13. Rodrigues A.O. Evaluation of an active steering system. Master’s degree project [Электронный документ] / A.O. Rodrigues. Sweden 2004. (http://www.s3.kth.se/~kallej/grad_students/rodriguez_orozco_ thesis04.pdf)
14. Langson W., Alleyne A. Multivariable bilinear vehicle control using steering and individual wheel torques // Proc. Amer. Contr. Conf. 1997. Vol. 2. Рp. 1136—1140.
15. Mokhiamar O., Abe M. Active wheel steering and yaw moment control combination to maximize stability as well as vehicle responsiveness during quick lane change for active vehicle handling safety // J. Automobile Eng., 2002. Vol. 216 (2). Рр. 115—124
16. Горелов В.А., Котиев Г.О., Мирошниченко А.В. Синтез системы управления тяговыми электродвигателями для индивидуального привода ведущих колес автомобиля [Электронный ресурс] // Электрон. журн. «Наука и образование: электронное научно-техническое издание». 2011. Вып. 12, № 77–30569/282533. http://technomag.edu.ru/doc/282533.htm
17. Шеломков С.А., Купреянов А.А. Способ управления многоприводной электрической трансмиссией многоосной колесной машины. Пат. 2 426 660 RU МПК B 60 L 15/20, H 02 P 5/46. 2011, бюл. № 23
18. Плиев И.А., Сайкин А.М., Коршунов Г.В., Архипов А.В. Алгоритмы управления мощностями, подводимыми к колесам полноприводных автомобилей // Журнал автомобильных инженеров. 2012. № 3 (74). С. 16—18.
19. Маляревич В.Э., Эйдман А.А., Прочко В.И. Повышение эксплуатационных свойств полноприводных автомобилей за счет индивидуального силового привода колес // Журнал автомобильных инженеров. 2005. № 5 (34). С. 30—33
20. Jackson A., Crolla D., Woodhouse A., Parsons M. Improving Performance of a 6×6 Off-Road Vehicle Through Individual Wheel Control, SAE Technical Paper 2002-01-0968, 2002, doi: 10.4271/2002-01-0968.
21. Bauer M., Tomizuka M. Fuzzy logic traction controllers and their effect on longitudinal vehicle platoon systems // Vehicle system dynamics. 1996. Vol. 25. Рр. 277—303
22. Горелов В.А. Разработка алгоритма управления поворотом колес задней оси автомобиля с применением нечеткой логики (Fuzzy Logic) при формуле рулевого управления 1-0-3 // Известия вузов. Машиностроение. 2008. № 2. С. 81—91
23. Esmailzadeh E., Goodarzi A., Vossoughi G.R. Optimal yaw moment control law forimproved vehicle handling. Mechatronics. 2003. Vol. 13. Рр. 659—675, 2003.
24. Abe M., Kano Y., Suzuki K., Shibahata Y., Furukawa Y. Side-slip control to stabilize vehicle lateral motion by direct yaw moment // J. SAE Review 22. 2001. Рр. 413—419
25. Горелов В.А., Котиев Г.О., Мирошниченко А.В. Алгоритм управления индивидуальным приводом колесных движителей транспортных средств // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2011. Спец. выпуск «Энергетическое и транспортное машиностроение». С. 39—58
26. Горелов В.А., Котиев Г.О., Мирошниченко А.В. Разработка закона управления индивидуальным приводом движителей многоосной колесной машины // Известия вузов. Машиностроение. 2012. № 1. С. 49—59.
27. Андрющенко В.А. Теория систем автоматического управления: учеб. пособие. Спб.: Изд-во Ленинградского университета, 1990. 256 с
28. Алиев Ф.А. Оптимизация линейных инвариантных во времени систем управления // Киев: Наукова думка, 1978. 327 с
29. Иванов В.А., Медведев В.С. Математические основы теории оптимального и логического управления: учеб. пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. 599 с
30. Александрова И.Е., Александрова Т.Е. О выборе весовых коэффициентов оптимизируемого функционала в теории аналитического конструирования оптимальных регуляторов // Радиоэлектроника, информатика, управление. 2005. № 4. С. 135—137.
31. Александров Е.Е., Бех М.Е. Автоматизированное проектирование динамических систем с помощью функций Ляпунова. Харьков: Основа, 1994. 113 с.
32. Матричные методы расчета и проектирования сложных систем автоматического управления для инженеров / под ред. К.А. Пупкова и Н.Д. Егупова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 664 с
33. Алфутов Н.А., Колесников К.С. Устойчивость движения и равновесия: учеб. для вузов / под ред. К.С. Колесникова. 2-е изд., стереотип. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. 256 с
34. Белоусов Б.Н., Попов С.Д. Колесные транспортные средства особо большой грузоподъемности. Конструкция. Теория. Расчет / под общ. ред. Б.Н. Белоусова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. 728 с
35. Ryu J., Gerdes J.C. Estimation of vehicle roll and road bank angle // American Control Conference, 2004. Proceedings of the 2004 (Vol. 3 ) IEEE Boston, MA, USA. June 30 2004 – July 2, 2004. Pр. 2110—2115.36
36. Yesil E., Guzelkaya M., Eksin I. Internal model control based fuzzy gain scheduling technique of PID controllers // World Automation Congress, 28 June – 1 July 2004. Proceedings. Vol. 17. P. 501—506
37. Штовба С.Д. Проектирование нечетких систем средствами MATLAB. М.: Горячая линия — Телеком, 2007. 288 с
38. Электронный ресурс: http://www.avco.ru/static/mufta_haldex.html.
39. Жилейкин М.М., Чулюкин А.О. Алгоритм работы системы динамической стабилизации для автомобиля 4х4 с подключаемой задней осью[Электронный ресурс] // Электрон. журн. «Наука и образование». Апрель 2014. Вып.: № 4. http://technomag.bmstu.ru/doc/704685.html, DOI: 10.7463/0414.0704685.
40. Горелов В.В., Жилейкин М.М., Ловцов А.Н., Шинкаренко В.А. Закон управления с функцией систем активной безопасности для электромеханических трансмиссий многоосных колесных машин // Известия вузов. Машиностроение. 2013. № 9. С. 56 – 66
41. Жилейкин М.М., Середюк В.А., Шинкаренко В.А. Разработка принципов повышения устойчивости движения многоосных колесных машин // Известия вузов. Машиностроение. 2014. № 3. С. 47—60
42. Котиев Г.О., Сарач Е.Б. Комплексное подрессоривание высокоподвижных двухзвенных гусеничных машин. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. 184 с
43. Котиев Г.О., Чернышев Н.В., Горелов В.А. Математическая модель криволинейного движения автомобиля с колесной формулой 8×8 при различных способах управления поворотом // Журнал ААИ. 2009. № 2. С. 34—40.
44. Рождественский Ю.Л., Машков К.Ю. О формировании реакций при качении упругого колеса по недеформируемому основанию // Труды МВТУ. 1982. № 390. С. 56—64
45. Серебренный В.В. Динамическая модель мобильного РТК как сложной мехатронной системы. Дисс. ... канд. техн. наук. M., 2002. 133 с
46. Горелов В.А., Котиев Г.О., Тропин С.Л. «Веерный» закон для всеколесного рулевого управления многоосных колесных транспортных средств // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Cер. Машиностроение. 2012. № 2. С. 102—116
47. Горелов В.А., Масленников Л.А., Тропин С.Л. Прогнозирование характеристик криволинейного движения многоосной колесной машины при различных законах всеколесного рулевого управления [Электронный ресурс] // Электрон. журн. «Наука и образование: электронное научно-техническое издание». 2012. Вып. 05. http://technomag.edu.ru/doc/403845.html. DOI: 10.7463/0512.0403845.