[发明专利]基于模糊算法的柔性一字型罐体油液防晃装置和控制算法

说明书

本发明涉及一种车辆安全技术的改进，具体涉及一种基于模糊算法的柔性一字型罐体油液防晃装置和控制算法，能根据不同车速、不同转向情况自动调节一字型柔性防波板的角度，提高油罐车的侧倾稳定性，包括罐体，还包括一字型防波装置，所述一字型防波装置包括至少三个浮动板，相邻浮动板之间通过铰链转动配合，一字型防波装置的边缘通过缆绳与电机的转轴连接，所述电机的机身安装在罐体的底部。

技术领域

本发明涉及一种车辆安全技术的改进，具体涉及一种基于模糊算法的柔性一字型罐体油液防晃装置和控制算法。

背景技术

油罐车转向时，罐内液体冲击会增加车辆惯性力，降低车辆的行驶稳定性。液体晃动产生的冲击也会破坏罐壁的结构，减少罐体的使用寿命，提高运输成本。基于液晃带来的危害，人们开发了一些防晃装置，这些防晃装置多为刚性且固定在罐体中，不能根据具体行驶工况改变，不能最大程度减小液晃带来的冲击力。研究表明，浮在液体上的板块在移动时能消耗波浪能量，相对于固定的防波板系统，浮动的系统性能更好；但目前现有技术中针对上述的改进技术仍较少。

发明内容

本发明要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供一种基于模糊算法的柔性一字型罐体油液防晃装置和控制算法，能根据不同车速、不同转向情况自动调节一字型柔性防波板的角度，提高油罐车的侧倾稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种基于模糊算法的柔性一字型罐体油液防晃装置，包括罐体，还包括一字型防波装置，所述一字型防波装置包括至少三个浮动板，相邻浮动板之间通过铰链转动配合，一字型防波装置的边缘通过缆绳与电机的转轴连接，所述电机的机身安装在罐体的底部。

作为优选，所述缆绳为弹性缆绳。

作为优选，一字型防波装置的边缘通过缆绳与电机的转动轴连接具体是指浮动板上设有安装孔，所述缆绳的一端与安装孔连接，另一端与电机的传动轴连接。

作为优选，还包括底座和锁定块，所述电机通过底座与罐体可拆式连接。

作为优选，所述可拆式连接，具体是指所述底座与罐体固定连接，电机通过锁定块与底座可拆式连接。

作为优选，还包括密封盖一和密封盖二，所述密封盖一和密封盖二分别设在电机的两端。

作为优选，所述电机上还设有接线盒。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种柔性一字型罐体油液防晃装置的控制算法，包括以下步骤：

步骤S1：确定半挂液罐车动力学模型；

步骤S2：确定理想横摆加速度、质心侧偏角；

步骤S3：上层模糊控制；

上层控制器采用双输入单输出的二维模糊控制器，车辆理想动力学模型输出的横摆角速度和质心侧偏角与实际车辆横摆角速度、质心侧偏角差值即ω_r-ω_r0、β-β₀作为模糊控制器的输入，输出为期望横摆力矩；

步骤S4：下层控制器工作；

下层控制器采用模糊PID控制，根据模糊控制器求得的附加横摆力矩转化为一字型防波板的翻转力矩，缆绳拉力计算器进行分析计算，之后进入模糊PID控制，完成对电机目标力矩的动态调节；分为低速、中速和高速模糊控制，分工况对一字型防波系统进行控制，并将控制结果进行反馈。

本发明有益效果：本发明的基于模糊算法的柔性一字型罐体油液防晃装置和控制算法提供一种浮式可翻转防波装置，相对于固定刚性防波板系统，防晃性能更好；以模糊算法控制车辆的质心侧偏角和横摆角速度；还可根据不同工况动态调节浮式防波板翻转角度，从而减小不稳定性。

附图说明

图1为本发明的液罐车横摆运动时的三自由度的模型示意图；