三軸電液轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、為提高多軸車輛轉(zhuǎn)向時(shí)的靈活性和穩(wěn)定性，同時(shí)針對(duì)實(shí)際工況中容易出現(xiàn)的側(cè)滑現(xiàn)象，從理論和實(shí)驗(yàn)層面對(duì)多軸轉(zhuǎn)向車輛中典型的三軸轉(zhuǎn)向車輛的轉(zhuǎn)向特性進(jìn)行了分析和討論。主要包括如下兩方面的內(nèi)容：
　　1）三軸電液主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制算法分析
　　在兩軸車輛前輪轉(zhuǎn)向和四輪轉(zhuǎn)向數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，運(yùn)用牛頓矢量力學(xué)動(dòng)量定理和動(dòng)量矩定理，建立了基于前輪轉(zhuǎn)角的三軸轉(zhuǎn)向車輛線性單軌側(cè)向動(dòng)力學(xué)模型；依據(jù)此模型，建立了勻速圓周運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型；基于質(zhì)心零側(cè)偏角控

2、制策略，推導(dǎo)出了瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心縱向位移隨速度變化的關(guān)系式，并推導(dǎo)了車輛的橫擺角速度增益、側(cè)向加速度增益和轉(zhuǎn)彎半徑隨轉(zhuǎn)向中心縱向位移變化的數(shù)學(xué)表達(dá)式；分析了穩(wěn)態(tài)工況下各性能參數(shù)增益隨速度和瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心縱向位移的變化規(guī)律，從理論的角度探討了瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心縱向位移對(duì)整車轉(zhuǎn)向靈活性和側(cè)向穩(wěn)定性的影響；通過對(duì)瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心縱向位移隨速度的變化規(guī)律進(jìn)行優(yōu)化，提出了質(zhì)心零側(cè)偏角調(diào)度控制策略；同時(shí)對(duì)三軸轉(zhuǎn)向車輛的瞬態(tài)特性和固有屬性進(jìn)行了分析。仿真分析表明，質(zhì)

3、心零側(cè)偏角調(diào)度控制策略在一定程度上提高了整車的轉(zhuǎn)向靈活性和側(cè)向穩(wěn)定性。
　　2）三軸電液主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)開發(fā)
　　為了驗(yàn)證質(zhì)心零側(cè)偏角調(diào)度控制策略的控制效果，設(shè)計(jì)開發(fā)了三軸電液主動(dòng)轉(zhuǎn)向?qū)嶒?yàn)平臺(tái)，利用該平臺(tái)開展了三軸轉(zhuǎn)向特性的在環(huán)實(shí)驗(yàn)研究?？刂葡到y(tǒng)以工業(yè)PLC（TTC200）作為中央控制單元，以流量伺服閥和油缸作為控制對(duì)象，通過位移傳感器組成一個(gè)基于位移反饋的閉環(huán)電液轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。應(yīng)用CodeSys組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)了控制算法在PL