佛山路灯车租赁,   路灯车２－ＤＯＦ模型的横摆角速度响应如何验证??     佛山路灯车出租,  路灯车租赁      在建立路灯车的非线性系统模型后，为了做进一步研究，需要对整车模型的可靠性进行验证。验证由两个部分组成：实车试验验证和多体动力学模型验证。其中实车试验用于验证模型在低速时的准确性，多体动力学模型则用于验证高速工况时的模型准确性。

　 １MATLAB／Simulink模型搭建, 根据前文中建立的路灯车数学模型，在MATLAB／Simulink仿真环境中，建立耦合全液压转向系统在内的路灯车动力学仿真模型。模型由全液压转向系统模块、轮胎力计算模块、车身动力学模块、以及轮胎响应参数计算模块。该仿真模型中，由驾驶员模型输出方向盘转角、油门开度（驱动力矩）并给定初始车速。为加快模型仿真速度，将Ｓｉｍｕｌｉｎｌｃ模型中的各个子系统进行封装，并将其编译为Ｓ函数，最终各个子系统生成ｍｅｘｗ文件供模型调用。仿真时求解器采用ｏｄｅ４５。

   ２实车试验, 低速验证本文研究所使用的路灯车为串联混合动力结构，即“交－直－交”的驱动方式，每个车轮配备一个独立驱动的轮边电机。鉴于输出能力的限制和出于安全性的考虑，路灯车的场地试验仅在较低的的车速下进行。传感器的安装情况包括：（１）安装在每个车体上的六轴惯性系统，用来测量沿三个平移轴的加速度和三个旋转轴的角速度；（２）安装在铰接点处沿垂直轴的旋转电位计，用来测量前后车体间的折腰角；（３）安装在方向盘转向柱旁边的拉绳式位移传感器，可通过测量的位移和转柱半径得出方向盘转角；在转向推缸上安装拉绳式位移传感器用来测量转向时的油缸位移；（４）两个安装在安全阀上的油压传感器，用来测量有杆腔和无杆腔的油压；（５）安装在驾驶室顶部的ＧＰＳ定位系统，用于测量前进车速；（６）多通道数据采集系统采集（ＬＭＳＳＣＡＤＡＳ）以５１２Ｈｚ的采样频率采集来自传感器的信号。以３５ｔ路灯车为对象进行了定转弯半径下的稳态回转试验，试验操作及评价方法参考《ＧＢ／Ｔ６３２３－２０１４汽车操纵稳定性试验方法》进行。试验道路相对平整，回转半径为１３．５米，加上车辆的宽度在内，实际车辆行驶半径在１５ｍ左右。驾驶员操纵路灯车在回转圆外侧并贴近回转圆行驶，以尽量减小在试验中车辆行驶轨迹的波动。试验道路相对平整，单移线路径的侧向位移为４．５米，换道过程中的纵向位移为１８米。为说明本文所建立的路灯车非线性系统模型的必要性，模型验证时除了将实车试验值与耦合液压系统在内的１２－ＤＯＦ模型进行对比外，还将相同工况下的路灯车２－ＤＯＦ模型响应进行了对比。

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    ２．１稳态回转试验定转弯半径稳态回转试验过程中的方向盘角度输入及车速变化，方向盘转角在３５０°左右波动，车速则在１３－１５ｋｍ／ｈ范围内。为更好的进行对比验证，将试验中的方向盘转角作为路灯车Ｉ２－ＤＯＦ模型的转角输入，同时通过控制车轮驱动力矩以实现对试验所得车速的跟踪，从而使仿真与试验中的输入量保持相同。路灯车的仿真与试验值对比，可见前后车体折腰角、以及前车体横摆角速度响应曲线基本重合，油压变化曲线也非常接近。模型仿真结果不但能反应稳态响应数值大小，还能较准确的反应动态响应的细节变化，说明路灯车１２－ＤＯＦ模型具有较高的精度。其中油压曲线在８ｓ和７２ｓ附近有一定的差值，这很可能是由于实际测试路面在小范围内不平整引起的问题，整体而言，误差较小在可接受的范围内。

     ２．２空载单移线试验路灯车空载工况下分别在干燥路面和湿滑路面进行了单移线试验，在对非线性路灯车１２－ＤＯＦ模型进行仿真时，方向盘转角输入与试验值相同，车速则通过Ｐ１Ｄ控制驱动力矩以跟随测试车速。对于线性路灯车２－ＤＯＦ模型的仿真中，输入量为试验测量的路灯车折腰角和恒定的车速。仿真和试验结果对比包括：车速、折腰角、车体横摆角速度、转向缸进出油口的压力。在干燥路面空载单移线工况的车辆响应对比，单移线换道过程中的最大方向盘转角为２００°，试验车速为１８－２０ｋｍ／ｈ，由于采样频率的原因，车速数值有一定的波动。２－ＤＯＦ模型对应的车速在整个过程中恒定为１９．２ｋｍ／ｈ，１２－ＤＯＦ模型的车速则从１８ｋｍ／ｈ增加到２０．１７ｋｍ／ｈ。在相同的方向盘转角输入下，路灯车１２－ＤＯＦ模型的折腰角响应与实验值基本吻合；２－ＤＯＦ模型由于不考虑液压转向系统，因而没有方向盘转角输入，而直接以试验测得的车体折腰角作为输入。由试验值可知，在折腰角速度变化较大的位置处，路灯车的横摆角速度响应产生较大的波动，１２－ＤＯＦ模型仿真结果也能够较准确的反应横摆角速度波动问题，数值大小也非常接近。而２－ＤＯＦ模型仅能表示整体的横摆角速度变化趋势，无法展示动态响应的细节变化，且整体上存在较大的响应滞后问题。路灯车转向是通过转向油缸内的油压差产生的推力推动两个车体实现，因而油缸内的油压变化情况非常重要。反应了转向油缸对应的两个油腔内的油压变化情况，可见本文建立的耦合全液压转向系统在内的路灯车模型能够非常准确的体现出转向过程中的油压变化情况。在湿滑路面空载单移线工况的车辆响应对比，最大方向盘转角同样为２００°，但显然转动的速度比干燥路面时缓慢，转向动作持续时间延长，试验车速为１４－１８ｋｍ／ｈ。２－ＤＯＦ模型对应的车速在整个过程中恒定为１６．２ｋｍ／ｈ，１２－ＤＯＦ模型的车速则从１４ｋｍ／ｈ增加到１８ｋｍ／ｈ。路灯车１２－ＤＯＦ模型的折腰角响应与实验值整体一致，在３．７ｓ和７ｓ附近与试验值相比有较小的波动，但误差很小。在折腰角波动处，横摆角速度和油压曲线也产生了一定的振荡，但整体上１２－ＤＯＦ模型仿真结果非常接近试验值，表现出较好的模型精度。同样地，２－ＤＯＦ模型整体上存在较大的响应滞后问题，且无法展示动态响应的细节变化。此外，油腔１内的油压仿真值在２－３．７ｓ、８－ｌＯｓ区域内比实验值略大，即仿真对应的油压差略大，可能是由于实际湿滑路面的阻力小于仿真时对应的值，也可能是测量方向盘转角的拉绳式位移传感器的测量误差引起。

    ２．３满载单移线试验出于安全性考虑，满载工况只在干燥路面上进行了单移线工况试验，车辆响应对比情况。满载单移线的试验车速为１２．５－１７．２ｋｍ／ｈ，折腰角最大值为１１°。从满载单移线的横摆角速度响应对比结果来看，车速与折腰角的仿真结果与实车试验结果比较接近，横摆角速度与油压的仿真结果能够反映出实际满载车辆的动态响应特性，并在变化趋势以及幅值大小上也比较接近。然而在较大转角时１２－ＤＯＦ模型的横摆角速度值略小于实车测量值，这很可能是路灯车满载试验时装载的货物种类、以及质心位置与车辆的设计值之间存在的差异造成的，货物装载时的不确定因素会影响到后车体的质心位置、质量、以及转动惯量，因而影响到了路灯车的动态响应。除上述因素外，仿真值与试验值之间的差别也有可能是由液压转向系统的的一些不确定参数引起的，如摩擦系数和油液泄露情况等。

　　　对比综上所述，线性路灯车２－ＤＯＦ模型的横摆角速度响应与实际相比有很大的差别，具体表现在响应曲线过于平滑无法体现瞬时动态特性、且存在较大的时间延迟。因此，建立准确的路灯车非线性模型是十分有必要的。总体上，本文所建立的路灯车非线性模型能够较准确的反应空载和满载时的车辆低速行驶的响应特性，与实车试验结果有较好的一致性，二者之间的偏差在合理的范围内。

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