雙桿液壓式汽車列車主動(dòng)式轉(zhuǎn)向控制方法研究.pdf

1、二十一世紀(jì)以來經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和運(yùn)輸條件的提高，尤其是高速公路網(wǎng)絡(luò)的趨于完善，汽車運(yùn)輸正面向大型化、重型化發(fā)展。全掛汽車列車具備多拉快跑，制造成本低和利用率高，以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)在公路運(yùn)輸中占據(jù)相當(dāng)大比例。但目前全掛車列車都是依靠牽引車控制運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)向，掛車被動(dòng)的跟隨，在行駛過程中出現(xiàn)偏移距較大、車轍軌跡重合性差、通道的寬度大等問題。
　　本文基于全掛汽車列車轉(zhuǎn)向理論，提出雙桿液壓式全掛汽車列車實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式轉(zhuǎn)向的控制方案。以牽引裝置的核心構(gòu)

2、件為研究對(duì)象，以提高汽車列車機(jī)動(dòng)性為最終目的，實(shí)現(xiàn)掛車運(yùn)動(dòng)軌跡的良好跟隨，減小行駛通道寬度，提高轉(zhuǎn)向機(jī)動(dòng)性和穩(wěn)定性。該方案有以下創(chuàng)新點(diǎn):一是牽引車和掛車之間的連接方式，本課題突破鉸鏈?zhǔn)胶蛦螤恳龡U式，提出雙桿伸縮液壓式的連接裝置;二是改變列車的轉(zhuǎn)向理念，本課題應(yīng)用智能控制理論實(shí)現(xiàn)掛車的轉(zhuǎn)向有被動(dòng)式向主動(dòng)式的轉(zhuǎn)變。
　　本文探究的對(duì)象雙桿液壓式全掛汽車列車，因?yàn)檐囁俨桓?，轉(zhuǎn)向強(qiáng)度小，輪胎的側(cè)向偏移基本上被忽略，用阿克曼轉(zhuǎn)向原理分析轉(zhuǎn)向

3、性，推導(dǎo)出牽引車轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)向角與牽引車和掛車兩者之間的液壓雙桿連接裝置的角度關(guān)系。在牽引車與掛車兩者之間創(chuàng)建局域通信系統(tǒng)，將牽引車的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)參數(shù)尤其是轉(zhuǎn)向角和位移狀態(tài)，用通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綊燔嚳刂破髦?，即由牽引車的速度、轉(zhuǎn)角和位移數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)車轍重現(xiàn)，用獲得的數(shù)據(jù)控制掛車，掛車依據(jù)牽引車的運(yùn)動(dòng)參數(shù)主動(dòng)的調(diào)節(jié)液壓連接裝置中雙桿的伸長(zhǎng)或縮短，以此達(dá)到掛車主動(dòng)式的轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)掛車對(duì)牽引車的跟隨，改善全掛車列車的轉(zhuǎn)向特性。
　　選用ADAMS軟件

4、創(chuàng)建雙桿液壓式全掛車列車的虛擬樣機(jī)模型，并且定義機(jī)械系統(tǒng)的輸入、輸出狀態(tài)變量。在MATLAB軟件中設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，利用MATLAB和ADAMS軟件對(duì)構(gòu)建的虛擬樣機(jī)進(jìn)行聯(lián)合仿真，分別得到全掛車列車在90度掉頭轉(zhuǎn)向和180度掉頭轉(zhuǎn)向的情況下，牽引車和掛車車廂質(zhì)點(diǎn)的軌跡曲線。在控制的過程中采用常用的自適應(yīng)模糊PID算法，獲得最佳的控制效果。仿真結(jié)果表明雙桿液壓式全掛車列車比普通列車具有更好的軌跡跟隨性，增強(qiáng)了行駛機(jī)動(dòng)性。
　　利用相似原理