http://www.jiangmenshengjiangchechuzu.com/ 顺德路灯车租赁, 路灯车非线性系统怎么建模???
新闻分类:行业资讯 作者:admin 发布于:2018-05-054 文字:【
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摘要:
顺德路灯车租赁, 路灯车非线性系统怎么建模??? 顺德路灯车出租, 顺德路灯车 整车动力学模型反映了车辆的操纵特性和稳定特性,动力学控制的研究需建立在准确的整车模型的基础上。简单的线性二自由度模型是建立在小角度范围、恒定车速、不考虑轮荷转移等假设的前提下实现的,无法实现大角度转向、驱动力和垂向力变化、防滑控制等特性的研究。要进行车辆的操纵稳定性研究,必须考虑轮荷转移与轮胎非线性的影响,且至少应包括横摆、侧倾、纵向和侧向等自由度。铰接式车辆转向方式特殊、前后车体之间的影响较为复杂,且本文的研究涉及到各轮驱动力的调节、防滑控制等问题,因此有必要建立更加全面自由度的路灯车模型。为了对路灯车的操纵稳定性进行深入研究、并提供相应的被控车辆模型,本章将致力于建立准确的路灯车非线性动力学模型。包括车身动力学模型、轮胎模型、全液压转向系统模型,三者之间相互耦合成为路灯车数学模型,其中车身动力学模型和轮胎模型共同组成路灯车12-D0F模型。12自由度模型包括:前车体沿纵向、侧向、垂向、侧倾、俯仰、横摆运动,后车体相对前车体的侧倾、横摆运动,以及四个车轮的旋转运动。
1路灯车整车动力学模型, 整车受力分析, 路灯车采用了全液压转向系统,并通过两个转向推动前后车体实现转向,因而对路灯车的操纵稳定性有很大影响因而在路灯车的建模中,就必须考虑转向油缸产生的推力对车体的影响。在建立模型时作如下假设:(1)前后车体质心均位于车体纵向中心平面上;(2)各个轮胎之间的特性完全相同,并忽略轮胎回正力矩的影响;(3)车辆处于水平路面上,无障碍或路面不平影响;(4)不考虑风速阻力的影响。
2轮胎模型及相关参数车辆的一切运动都是通过车轮与地面的相互作用力提供的,而轮胎具有一定的非线性特性,因此轮胎模型的选用将影响到车辆的动力学响应特性。轮胎模型用于描述轮胎力(纵向力、侧向力、回正力矩等)与响应参数(滑移率、侧偏角、垂直力、路面附着系数等)的关系。目前使用较多的轮胎模型有:Fiala轮胎模型、UA轮胎模型、幂指数公式轮胎模型、H.B.Pacejke轮胎模型(即魔术公式轮胎模型)。由于魔术公式具有较好的可外推性和健壮性,在试验范围以外仍然能表现出一定的准确度;相同类型的轮胎数据具有一定的通用性,在缺乏某个轮胎的试验参数时,使用同类型的轮胎参数也能获得较好的效果,因而非常适用于操纵稳定性分析因此本文研究中采用PAC2002轮胎模型。2.1Pac2002轮胎模型魔术公式的一般表达式,使用一套相同形式的三角函数组合公式来拟合轮胎试验数据:模型的输入量(滑移率、侧偏角或外倾角等)和输出量(纵向力、侧向力或回正力矩);X和y0c)分别为不考虑曲线的水平和垂直漂移时的输入量和轮胎的力矩。由于本文所研究的路灯车没有悬架、且通过车体折腰转向即车轮相对车体不转动,因此不需要考虑轮胎外倾角的影响。轮胎的输入量包括轮胎的滑移率、侧偏角、垂向力、路面附着系数,输出量则为轮胎纵向力、侧向力和回正力矩。在此说明的是,本文所用的轮胎直径高达2.02米,由于缺乏相关的设备无法对其特性进行测量并获得辨识参数,本文在已知相近轮胎数据基础上通过实车试验进行修正的方法得到路灯车的轮胎参数。具体方法为:在不同车速下进行路灯车的稳态圆周试验,测得车速、折腰角、侧向加速度、横摆角速度、运动轨迹等参数。通过运动轨迹估算轮胎侧偏角、以侧向加速度和车速等参数估算轮胎侧向力,由侧向力和侧偏角可计算出当前车速和折腰角下的轮胎侧偏刚度。最后再通过对比试验结果与相同工况下的整车动力学仿真对轮胎参数进一步修正。
3.轮胎相关参数计算, 假设轮胎在垂向方向由弹簧和阻尼系统组成,则轮胎垂向力可通过轮胎垂向变形量,和分别为轮胎垂向刚度和阻尼。而轮胎垂向变形量可通过车辆动力学模型求出的参数等计算得出:忽略轮胎转速的影响,则轮胎实时滚动半径可由轮胎自由半径和变形量之差得出每个车轮的旋转角加速度。鉴于本文研究的路灯车为重型车辆,则轮胎的滚动阻力系数。若定义驱动时的滑移率为正、制动时为负,则各轮滑移率,路灯车模型的输入量为两个转向油缸的推力、和每个车轮的驱动力矩。车轮的驱动力矩用于车速的保持,并通过PID方法对目标车速和实际车速之差进行控制。折腰角作为12-DOF-34模型的输出量,将作为约束变量作用到液压转向系统的转向油缸上。
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