动力模块车组液压悬挂系统的分组建模

大型动力平板车及其动力模块车组是重载超大型设备与物件运输的核心装备。为实现均载以防部分车轮超载或悬空,动力模块车组的液压悬挂系统采用分组控制模式,每组液压悬挂油路联通作为载货台的一个支撑,进而形成对载货台的多点支撑。为获得动力模块车组在复杂地形上的允许装载区域,建立其多点支撑力学模型,利用力等效原理求解各组作用于载货台的等效支撑点,对多点支撑产生的静不定问题采用弹性支撑的变形协调原则加以解决。利用多点支撑形成的支撑边界求解载货台的抗倾覆区,利用各组悬挂的承载极限求解其安全承载区,通过抗倾覆区与安全承载区的求交运算获得相应条件下动力模块车组的允许装载区域。基于允许装载区域的建模方法,给出分组模式的选用准则,通过算例分析,验证了建模方法的可行性。

动力模块车组的运动建模与规划

大型动力平板车及其动力模块车组是重载超大型设备与物件运输的核心装备,具有轮组数量多、轮组与转向盘采用数字连接、各轮组独立转向驱动和控制等特点,合理的轮组运动建模与规划是保证其正常高效作业的基础。根据工程应用实际需求并保证计算的实时性要求,提出典型和一般两大类运动模式。典型运动模式即绕某一固定点旋转,采用梯形转向解析法建立各轮组转角模型,并得出最小转弯半径;一般运动模式即沿任意曲线路径行进,通过分解转化为典型运动模式,再相应解算。多车并车为动力模块车组时,基于模块化思想,通过全局向单车坐标系的转换,将车组运动转化成各单车运动,再由各单车解算轮组转角,实现动力模块车组的分布式实时计算。数值仿真验证了所提方法的可行性。

动力模块车组的驾驶真实感研究

为了使驾驶人在驾驶大型动力模块车组时获得力反馈真实感,提出基于伺服电机扭矩控制的转向盘力觉真实感系统。基于普通车辆的转向系特性,建立转弯时单个转向轮的转向力修正模型,据此利用动力模块车组同一轴线上2个悬挂转角与转向盘转角的数学关系,建立动力模块车组转向盘转向力模型,在此基础上构建伺服电机驱动的转向盘转向力模拟试验平台和虚拟车辆行驶环境。结果表明:数字转向盘的转向力矩曲线与普通车辆转向力矩特性相近,符合中国标准的规定,验证了所提方法的有效性。