|肇庆升降车出租|肇庆升降维修车出租|肇庆升降安装车出租|      🔃 不到火候不揭锅      🔃       升降车是由许多拥有惯性和阻尼性质的构件装配而成的，是一个非常复杂的多自由度运动系统,    简化太多的数学模型不能准确反映升降车各组成部件对升降车行驶状态的影响，使仿真结果不准确，且根据该模型研究开发的控制算法也不能准确控制实际升降车，而考虑较多自由度的升降车动力学模型虽然可以更为真实的反映实际升降车的运动状态，但是此时升降车模型参数的选择和匹配非常困难，且较高仿真精度意味着较大的模型计算量，模型的实时性大大降低，所以必须根据控制目标及升降车的动力学特性来确定哪些自由度需要引入升降车动力学模型，在降低模型复杂度的同时，又不使仿真结果的精度降低太多。本文根据应急制动控制的目标和应急制动时升降车的动力学特性，将升降车侧向、纵向、车轮旋转及横摆共计屯个自由度引入应急制动升降车动力学模型，并根据实车试验的数据对该模型的参数进行修正，使模型的精度和实时性最大程度的逼近试验车应急制动时的实际状态。

         升降车动力学模型总体方案,  坐标系建立要建立升降车动力学模型，分析应急制动时升降车的运动形式及制动过程中的受力情况，首先需要建立模型所需要的坐标系，包括升降车坐标系、地面坐标系和轮胎坐标系，采用ＳＡＥ标准坐标系。坐标系的Ｘ、Ｙ、Ｚ轴的正方向分别是升降车前进方向、驾驶员右侧方向和地面向下方向。该坐标系包含纵向、侧向、垂向的平面运动和侧倾、横摆、俯仰的转动自由度。 地面坐标系为确定升降车质心的运动轨迹，需要在地面建立固定的地面坐标系。Ｘ轴和Ｙ轴位于水平面上，Ｘ轴方向与制动开始时升降车坐标系中的Ｘ轴方向平行，Ｙ轴方向与制动开始时升降车坐标系中的Ｙ轴方向平行，Ｚ轴方向垂直地面向下。

          车轮动力学模型, 当与升降车行驶方向相反的外力作用于升降车时，升降车才能减速直至停车，而这相反作用力只能由空气和地面来提供，在升降车正常行驶速度范围内，空气提供的反作用力相对于地面来说，是非常小的，可忽略不计，因此地面制动力决定应急制动升降车的减速度大小。下面通过对制动车轮的受力分析来分析哪些因素会影响地面作用于车轮反力的大小。制动车轮在良好路面上的受力分析图，为车轮轮速及车轮行驶的方向。 由于本文是此时升降车前后行车制动管路都已经失效，只能通过驻车制动系统对后轮施加制动力，使行驶中的升降车停住，所以前后轮的动力学模型是不同的，根据试验车实际制动情况建立的前后车轮动力学平衡方程为：前轮动力学方程为：后轮动力学方程为：第／个车轮上的制动力矩；车轮的转动惯量；轮胎纵向力；车轮的滚动半径。车轮悬空时的半径为自由半径，即轮胎充气后的外缘直径；静止在道路上的车轮半径叫做静止半径；行驶中的升降车车轮半径叫做滚动半径ｂｄ。由于各种情况下，车轮的运动状态及载荷都不相同，计算得到的车轮半径值也不等。分析可知，最符合仿真模型的是车轮滚动半径。本文将根据轮胎充气后的外缘直径来计算车轮滚动半径，计算公式，车轮滚动半径。轮胎充气后的外缘直径。车轮模型有６个输入和４个输出。输入包括４个车轮纵向力、２个后轮制动力矩，输出为４个车轮角速度。

       轮胎模型, 地面作用于升降车的所有作用力都是通过轮胎进行传递的升降车性能的分析和先进的底盘控制系统的开发，均依赖于轮胎模型，所轮胎模型是影响升降车动力学的仿真精度和正确性的关键因素。因此，建立准确、可靠的轮胎模型对应急制动控制系统研究和性能分析具有重要意义。升降车轮胎的结构非常复杂，且所使用的材料都是强非线性的，道路状况和外界环境的改变都会使轮胎的特性发生难以预测的变化。国内外许多专家对轮胎模型进行了研究，由文献可知：轮胎模型可分成理论模型和经验模型。理论模型是通过研究轮胎的物理结构及形变原理，对轮胎的侧向力、纵向力及回转力矩进行描述的。经验模型是基于实车试验和经验建立用于描述轮胎特性的数学模型，对试验获得的力学特性数据进行插值计算，以获得多种情况下的轮胎特性函数。由于本文研究的是应急制动控制技术，主要涉及升降车的纵向、侧向动力学特性，仿真计算中主要涉及升降车的纵向力和侧向力。所以，本文采可以描述升降车纵向和侧向联合工况的Ｄｕｇｏｆｆ轮胎模型，Ｄｕｇｏｆｆ摸型的输入为车轮滑移率、轮胎侧偏角和轮胎的垂向载荷，输出为轮胎的纵向力和侧向力。对于单个车轮，在ＳＡＥ标准轮胎坐标系下，轮胎纵向力和侧向力的公式为，为轮胎纵向力；轮胎侧向力；轮胎垂向载荷；升降车Ｘ轴方向上的速度；车轮纵向滑移率；车轮总滑移率。前轮侧偏邮度。后轮侧偏刚度；轮胎侧偏角；路面附着系数；  速度影响因子，它是一个和轮胎材料有关的重要参数，用来描述车速的变化对轮胎力学特性的影响；非线性因子，描述了轮胎非线性程度的大小； 有关的函数。升降车实际运动时，轮胎特性随驾驶员、路面以及外界环境的变化而不断改变，特别是在应急制动时，电控单元通过改变轮胎的状态实现升降车运动姿态的控制，在这过程中，轮胎纵向力和侧向力会剧烈变化。但是以上建立的轮胎模型是用于稳态工况下轮胎特性的描述，未将轮胎状态改变对轮胎特性的影响考虑在内。

      

         本文建立的轮胎模型是利用ＭＡＴＬＡＢ的Ｍ函数编写的，并将其嵌入到Ｓｉｍｕｌｉｎｋ３０中的ＭＡＴＬＡＢＦｕｎｃｔｉｏｎ模块中，模型共有１４个输入和８个输出。输入包括升降车Ｘ轴方向上的速度、车轮滑移率、轮胎侧偏角、轮胎垂向载荷、路面附着系数。输出包括轮胎纵向力、轮胎侧向力。规定：左右车轮侧偏刚度相等，当轮速小于车速时，轮胎力的符号为负，当轮速大于车速时，轮胎力的符号为正；轮胎滑移率为０时，轮胎纵向为和侧向力均为０。当轮胎载荷等于１３１８９Ｎ、１１２６２Ｎ，路面附着系数为０．８（高附着路面），车速为６０ｋｍ／ｈ时，轮胎纵向力变化。当轮胎戴荷等于１３１８９Ｎ、１１２６２Ｎ，路面附着系数为０．３（低附着路面），车速为３０ｋｍ／ｈ时，轮胎纵向力变化。低附着系数路面轮胎纵向力, 当轮胎载荷等于１３１８９Ｎ、１１２６２Ｎ，路面附着系数为０．８（高附着路面），轮胎侧偏角为２．３％车速为４０ｋｍ／ｈ时，轮胎侧向力变化。当轮胎裁荷等于１３１８９Ｎ、１１２６２Ｎ，路面附着系数为０．３（低附着路面），轮胎侧偏角为２．３°，车速为２５ｋｍ／ｈ时，轮胎侧向力变化。

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       车轮载荷和滑移率计算模型, 车轮载荷和滑移率计算模型包括车轮载荷计算、滑移率计算、轮胎侧偏角计算。在该模型中涉及的符号说明如下：＆Ｊ＝１，２，３，４为车轮滑移率；ａ，，ｚ’＝１，２，３，４为轮胎侧偏角；Ｚ＝１，２，３，４为轮胎垂向载荷；Ａ为质必高度；１．２．３，４为升降车坐标系下的轮必速度：为升降车纵向加速度；４为轮胎坐标系下的轮必速度；为升降车侧向加速度。１）车轮载荷计算车轮垂直载荷的变化对轮胎侧偏特性有显著影响，当车轮垂直载荷在一定范围内变化时，轮胎侧偏刚度随垂向载荷的增加而变大。升降车在制动时，会相应得产生纵向加速度、侧向加速度，受其影响，各车轮产生了载荷转移。

       ２）滑移率计算当升降车直线制动时，升降车坐标系与轮胎坐标系平行，可直接用轮速传感器测得的各车轮轮速与升降车质必的速度进行滑移率计算。但在应急制动时，受路面坡度和侧向风等不稳定因素的影响，升降车纵向运动的同时伴随着横摆运动，此时受横摆角速度的影响，各车轮轮也的车速与升降车质心的速度不再相等。且当前轮转角不为零时，轮胎坐标系与升降车坐标系的各坐标轴不再平行。而轮胎滑移率计算公式中的车轮角速度和轮必速度都是指轮胎坐标系中的速度。由上述分析可知，要计算各轮胎的滑移率，需首先利用前后车轮轮距、升降车质心到前后轴的距离、横摆角速度、升降车质心速度，计算出各车轮的轮也速度。此时的轮也速度的大小和方向是基于升降车坐标系的，仍不能用于轮胎滑移率的计算。需再根据前轮转角将轮必速度由升降车坐标系转换到轮胎坐标系中，此时计算得到的轮也速度便可以与轮胎坐标系中的车轮角速度一起用于车轮滑移率的计算。实际的计算步骤如下:   车锅坐标系下轮也速度计算根据前后车轮轮距、升降车质心到前后轴的距离、横摆角速度、升降车质心速度计算升降车坐标系下轮必速度.  轮胎坐标系下的轮也速度计算由于前轮转角的存在，在升降车坐标系下计算得到的前轮轮瓜速度需根据前轮转角进行坐标系变换；由于后轮的轮胎坐标系与升降车坐标系平行，所以升降车坐标系下计算得到的后轮轮也速度与轮胎坐标系下计算得到的轮也速度相等。

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