如何从驾驶操纵和车身稳定性两个层面对云梯车的姿态进行控制???    花都云梯车租赁,  花都云梯车公司,  花都云梯车出租     由于缺乏自动回正力矩、驾驶员视野随转向而动、以及全液压转向自身缺陷等一系列问题，导致云梯车的可操纵性变差、行驶稳定性降低，造成了一定的驾驶员操作负担、影响了车辆的行驶安全。为解决上述问题，本文立足于搭建准确的云梯车数学模型并实现可视化仿真，深度研究云梯车横摆稳定性的影响因素，并从驾驶操纵和车身稳定性两个层面对云梯车的姿态进行控制。针对目前云梯车模型在准确性、仿真实时性、可视化显示等方面不能兼顾的问题，推导、搭建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，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。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、较快的仿真速度、以及更好的视觉效果。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。基于云梯车２－Ｄ０Ｆ和３－Ｄ０Ｆ模型，分折了轮胎侧偏刚度、整车质心位置、液压转向系统等效扭转刚度等对云梯车稳定性的影响。讨论了两种线性模型的优缺点，给出了适合云梯车稳定性控制的参考模型。基于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，并通过对非线性车辆模型的仿真分析找出了造成云梯车方向盘与折腰角不能同时回正的原因。分析了云梯车横摆稳定性的影响因素，给出了云梯车稳定性参考Ｍａｐ图。为解决云梯车可操纵性差以及行驶环境影响驾驶员安全的问题，提出了一种基于动态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；建立了虚拟地形场的截面函数，给出了直接侧偏角控制和虚拟道路侧倾控制两种方法纠正侧偏的影响；根据相关参数的可变性，将虚拟地形场函数划分为基本地形和动态地形；结合云梯车动力学模型与虚拟地形场下车辆侧倾产生的轮胎侧向力，得出主要折腰角，与补偿角叠加共同组成目标折腰角；针对方向盘与折腰角不能同时回正的问题，提出了固定传动比与ＰＩＤ反馈控制相结合的云梯车转角控制方法。在ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｎｉｕｌｍｋ环境中建立了云梯车无人驾驶路径跟踪控制器，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，并将结果与驾驶员在环仿真控制结果进行了对比。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，验证了云梯车无人驾驶路径跟踪控制算法的有效性。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，设计了两种云梯车的横摆稳定性改进办法。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３５ｔ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车轮驱动力分配控制器，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和鲁棒性。

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         云梯车前后车体采用中间铰接方式连接，通过布置在铰接点两侧的转向油缸伸缩产生的转向力矩使前、后车体形成一定夹角实现转向。由于采用了特殊的转向和连接方式，云梯车直线行驶时会逐渐偏离直线道路、并需要驾驶员持续不断地对方向进行纠正，最终形成振荡形状的行驶路径，通常称为“蛇形”现象。这一问题的存在使云梯车只能以较低车速行驶，远程遥控操作的云梯车速度不超过５－６ｋｍ／ｈ，驾驶员控制的云梯车速度超过３０ｋｍ／ｈ后必须配备操作辅助系统，以提高云梯车的航向稳定性。运动轨迹一车速２８ｋｍ／ｈ司机驾驶云梯车在矿山道路行驶时需要频繁调节方向盘，并抱怨驾驶负担过重。且车辆在行驶过程中无法沿直线行驶，处于不稳定状态。在对６０ｔ云梯车试验中发现，即使在平整路面上低速直线行驶，云梯车的两个转向液压缸始终存在位移波动，且油缸位移测试同时使用了两个独立的线位移传感器，可以排除传感器测量误差的影响。对于无人驾驶云梯车，在进行道路试验时，也存在方向盘反复调节、云梯车无法准确跟踪己知路径的问题，进而形成了“蛇形”运动轨迹，降低了无人驾驶云梯车的可靠性。特别是对于行驶在狭窄地下巷道中的车辆，其对路径跟踪控制误差要求更为严格。此外，目前在对云梯车的研究中往往受限于车辆模型：模型准确性与仿真实时性不能同时满足，Ａｄａｍｓ／Ｖｉｅｗ能建立准确的多体动力学模型并能实现可视化，但速度太慢、无法进行实时仿真；简单的数学模型虽然速度快，但模型精度不够；ＣａｒＳｉｍＡＶｕｃｋＳｉｍ软件能兼顾模型准确度、实时性和可视化的问题，但现有模型库中没有云梯车模型可以使用。综上所述，相比于轮式转向车辆，云梯车的可操纵性较差，给驾驶员造成了一定的驾驶负担、影响了车辆的行驶稳定性、对无人驾驶路径跟踪控制提出了更高的要求。解决上述问题将是本文研究的主要目的，而精确可用的云梯车模型是进行上述研究的前提。因此，本文将立足于搭建准确的云梯车数学模型并实现可视化，进行车辆动态特性的研究，并从车身稳定性和驾驶员路径跟踪两个层面对云梯车的姿态进行控制，以改善云梯车的行驶稳定性。

        汽车在行驶过程中，驾驶员通过控制车辆转向实现对目标路径的跟踪。根据转向方式的不同，可分为前轮转向、后轮转向、全轮转向、车轴转向、铰接式转向、差速转向转向原理。在转向过程中，铰接式转向车辆的前后两个车体都发生了转动，而其他转向方式的车辆仅是车轮或车轴相对车体发生一定角度的偏转，这是云梯车与其他转向方式车辆的最大区别。 由于铰接式转向解决了整体式底盘车辆在大牵引力和机动性的之间的矛盾，再加上经济方面的原因，铰接式转向系统逐渐受到欢迎，被越来越多的汽车制造厂商用于大吨位工程运输车辆。铰接式转向系统是一种全液压转向系统，通常是由两个液压缸推动前后车体使其产生相对横摆角来实现车辆的转向，而液压缸的油路则由全液压转向控制器控制。对于大型工程机械来说，由于全液压转向系统具有操纵力小、结构紧凑、布置灵活、可实现人力应急转向等诸多优点。对于在农业、建筑、林业和采矿等行业广泛应用的非公路车辆，铰接式转向的设计显著地改善了车辆的可操纵性和转向能力，取得了更好的经济性。随着工程机械大型化的发展，转向阻力矩也之提高，靠单级全液压转向器控制的液压动力转向系统已不能满足转向要求。流量放大全液压转向系统是具有结构紧凑、体积小、重量轻、油路连接少、操纵省力、转向灵敏、安装布置方便、工作可靠和系统效率高等优点。目前，大型矿用汽车均采用流量放大全液压转向系统Ｈ。为得到更好的附着特性，在前后车体之间会安装有一个摆动环以允许两个车体之间的相对侧倾转动，铰接点则允许前车体相对折腰转动的最大角度达±４５°。与整体式底盘的轮式转向车辆相比，铰接式转向车辆需要克服的转动惯量非常大，在转向时需要很高的功率。在整车重量相近、转向半径相同的情况下，铰接式转向车辆转向过程中消耗的能量是轮式转向车辆的３．５倍。为保证车辆的安全与稳定，铰接式转向车辆的最高车速通常不超过４０ｋｍ／ｈ，铰接式转向工程车辆需求量不断增长，能够在更高车速下稳定行驶的云梯车是未来发展的必然。

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