三轴自卸车实时速度规划与跟踪控制

针对匀速工况下三轴自卸车在车速较高、道路曲率大时容易出现侧翻的问题,基于模型预测控制,设计了一种三轴自卸车实时速度规划与跟踪控制方法。实时速度规划方法根据当前时刻车辆的横向载荷转移率以及预瞄点处的道路曲率,计算出纵向车速的上限值,规划出一条从起点到终点的速度曲线,并使其满足车辆侧倾稳定性和加速度、速度限制的要求。跟踪控制分为横向和纵向运动控制,其中:横向运动控制器根据车辆当前时刻的状态和参考轨迹计算出前轮转角;纵向运动控制器根据速度规划方法规划出的参考速度和参考加速度,计算出三轴自卸车的驱动力和制动力。通过在Trucksim中搭建整车模型,在Matlab中建立实时速度规划模块和横向、纵向运动控制器,来进行防侧翻性能验证。仿真结果表明,在实时速度规划工况下进行跟踪控制能够有效地防止侧翻发生。

三轴矿用自卸车的历史、现状及发展趋势

在矿用自卸车行业,三轴矿用自卸车的历史几乎和两轴矿用自卸车一样长,且一直扮演着重要的角色,每当两轴矿用自卸车无法满足运输要求时,三轴矿用自卸车通常能很好的解决问题。文中详细阐述了三轴矿用自卸车的发展历史,以及面临的现状,并指出未来的发展趋势。

矿用自卸车液压互联悬架参数灵敏度分析与优化

为改善三轴矿用自卸车的行驶稳定性与平顺性,提出一种前桥左右互联,中后桥X型交叉互联的新型悬架系统。利用阻抗矩阵传递法和系统边界条件建立整车机-液耦合模型,求解耦合系统的状态矩阵得到车身-车轮运动的各阶模态,对比新型悬架与传统悬架的模态特性,并分析了轮胎动载荷分配情况。利用系统加速度传递矩阵与随机路面输入矩阵得到优化目标函数。最后采用Morris法分析悬架系统结构参数对车身弹跳、俯仰与侧倾模态振动的灵敏度,得到影响悬架性能的敏感参数,并通过NSGA-II对敏感参数进行多目标优化。结果表明:相比传统悬架,新型悬架的俯仰和侧倾模态频率分别增大8.3%和35.2%,具有更好的抗俯仰和抗侧倾性能,同时中后轮动载荷分配情况得到改善;蓄能器初始充气压力、前蓄能器初始充气体积、阻尼孔内径以及缸筒上下腔面积比是影响乘坐舒适性的主要因素;优化后车辆弹跳、俯仰与侧倾模态的加速度响应峰值分别降低50.3%、58.2%和59.8%,不同速度下的加速度均方根值减小,有效提高了悬架综合性能。