开发基于虚拟现实的云梯车可视化模型的步骤有哪些??     从化云梯车租赁,  从化云梯车出租,  从化云梯车公司      本文以３５米载重能力的云梯车作为研究对象，建立了耦合全液压转向系统在内的云梯车非线性系统模型，并对模型准确性进行了验证，深入研究了影响云梯车横摆稳定性的因素，并分别从驾驶员路径跟踪与车身稳定性两个层面对云梯车的姿态进行了控制，最后开发了基于虚拟现实的云梯车可视化模型，并通过驾驶员在环仿真验证了路径跟踪控制算法的有效性。主要研究内容与结论如下：

    ⑴建立了云梯车的２－Ｄ０Ｆ和３－Ｄ０Ｆ模型，分别以Ｒｏｕｇｈ－Ｈｕｎｖｉｔｓ稳定性判据和李雅普诺夫稳定性判据分析了云梯车的稳定性。讨论了轮胎侧偏刚度、整车质心位置、以及液压转向系统等效扭转刚度对云梯车稳定性的影响。并得出了保持前轮的侧偏刚度小于后轮、使前／后车体的质心位于前／后车轴之后、液压转向系统保持较高的扭转刚度有利于提高云梯车的行驶稳定性的结论。最后分析了云梯车的各种线性模型的优缺点，给出了改进的２－Ｄ０Ｆ—阶系统模型作为稳定性控制的参考模型。

   （２）运用牛顿力学原理和欧拉运动定律，建立了云梯车１２自由度动力学模型。分析了铰接式液压转向系统工作原理，根据转向阀以及左右液压转向缸流量压力特性建立了液压转向系统数学模型。在模型建立中考虑了油液中的气体含量对油液弹性模量的影响。在ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真环境中建立丁耦合全液压转向系统在内的云梯车动力学模型，并分别以实车场地试验和多体动力学模型对数学模型在低速和高速时的准确性进行了验证。

   （３）基于试验结果和多自由度模型仿真分析了影响云梯车操纵稳定性的因素。首先通过实车试验结果分析了云梯车方向盘转角与折腰角之间的非线性对应问题。基于云梯车动力学模型进行了定量分析，发现变化的流量放大比例、全液压转向器进油口压力、以及负载大小，是造成云梯车方向盘与折腰角不能同时回正的原因。基于３－Ｄ０Ｆ稳定性分析结果和液压方程，得出了云梯车稳定性Ｍａｐ图；分析了不同转向器入口油压时云梯车的瞬态响应，给出了适合３５ｔ云梯车的转向器入口油压值；验证了路面不平和驱动／制动力不均对云梯车稳定性的影响。最后指出，可从驾驶员方向操纵与整车横摆稳定性两个方面对云梯车冗余横摆运动进行控制。

   （４）针对云梯车可操纵性差以及行驶环境影响驾驶员安全的问题，提出了一种基于虚拟地形场的云梯车路径跟踪控制策略。设计了基于主动安全的车速控制器，以保证车辆在转向时的行驶安全。建立了虚拟地形场的截面函数，给出了质心侧偏角直接控制和虚拟道路侧倾控制两种方法纠正侧偏的影响；提出并采用了固定传动比与ＰＩＤ反馈控制相结合的云梯车折腰角控制方法。在ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｎｉｕｌｉｎｋ环境中建立了云梯车路径跟踪控制器，分别在环形道路、双移线道路、蛇形道路等工况下进行了路径跟踪控制仿真。结果表明，基于虚拟地形场的云梯车路径跟踪控制算法取得了很好的控制效果，云梯车没有出现因操作不当引起的“蛇形”姿态问题。

    （５）针对云梯车相对横摆稳定性差，容易受到多种因素影响的问题，分别设计了两种云梯车的横摆稳定性控制方法。首先通过改进液压转向系统的结构方案、对液压转向缸进行补油压力控制改善云梯车的横摆稳定性，并通过仿真分析确定了适合该型号云梯车的补油压力参考值。之后设计了基于ＬＱＲ的云梯车横摆稳定性控制器，以及基于最优轮胎利用率的驱动力分配方式，并设计了车轮防滑控制器。最后通过仿真验证了云梯车横摆稳定性控制器的有效性。对不同路面附着系数、轮胎刚度、气体含量时的控制响应情况进行了对比，验证了云梯车横摆稳定性控制器的鲁棒性。（６）开发了基于虚拟现实的云梯车可视化仿真模型，使云梯车模型同时具备了较高的仿真精度、更好的视觉效果、以及较快的仿真速度。通过外接方向盘和踏板组件的方式，实现了云梯车的驾驶员在环仿真。通过驾驶员在环仿真进行了多种路况下云梯车的路径跟踪测试，包括环形道路、双移线道路、蛇形道路，将驾驶员控制的结果与前文中提出的基于虚拟地形场的路径跟踪控制效果进行对比，结果表明，无人驾驶路径跟踪控制以较小的误差和较平稳的转向操作，显示出对驾驶员控制的绝对优势，从而验证了云梯车无人驾驶路径跟踪控制算法的有效性。

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    本文的创新点主要体现在以下方面：（１）建立了耦合全液压转向系统在内的云梯车非线性系统数学模型，开发了基于虚拟现实的云梯车可视化仿真模型，实现了云梯车的驾驶员在环仿真。解决了云梯车仿真模型不能同时满足准确性、实时性、可视化的问题。

    （２）对影响云梯车横摆稳定性的因素进行了深入分析。研究了云梯车方向盘转角与折腰角之间的非线性对应问题，并找出了造成云梯车方向盘与折腰角不能同时回正的原因；给出了云梯车稳定性参考Ｍａｐ图；提出可从驾驶员方向操纵与整车横摆稳定性两个方面对云梯车冗余横摆运动进行控制。

   （３）提出了一种基于虚拟地形场的云梯车路径跟踪控制策略，解决了因控制或操作不当引起的云梯车“蛇形”姿态问题，显示出相对驾驶员控制的绝对优势。

    （４）在云梯车的横摆稳定性控制方面，提出了通过改进液压转向系统结构方案、对液压转向缸进行补油压力控制改善云梯车的横摆稳定性的方法，并通过仿真分析确定了适合该型号云梯车的补油压力参考值；设计了基于ＬＱＲ的云梯车横摆稳定性控制器，以及基于最优轮胎利用率的轮胎驱动力分配控制器，以改善云梯车的横摆稳定性。

       开发了云梯车的虚拟现实模型，并从驾驶员方向操纵与整车横摆稳定性两个方面实现了对云梯车稳定性的控制，但限于时间和作者知识水平的约束，对云梯车的研究还可进一步完善：（１）轮胎模型的参数不够准确：由于缺乏相关的设备无法对轮胎的特性进行测量并获得辨识参数，本文只能通过在己知相近轮胎数据基础上结合整车试验结果进行修正的方法得到云梯车的轮胎参数。（２）虚拟现实模型中建立的路面模型不具有通用性，在不同的路况时必须重新建立新的路面文件，操作过程较为复杂。在将来的研究中可尝试路面参数化建模，给出道路曲线形状后，将自动实现路面的加载与创建。（３）本文提出的基于虚拟路地形场的路径跟踪控制方法在云梯车上的应用，显示出非常有效的控制效果，在后续的研究中，可进一步尝试将其应用到其他类型车辆上，如轮式转向车辆和牵引半挂车。

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