|广州云梯车出租|广州云梯安装车出租|广州云梯维修车出租|   📳不会做饭的看锅,  会做饭的看火   📳 小步长増、减压模型本文是参考逻辑限值算法中气压调节器的状态，   将应急制动控制中的气压调节器状态设定为：长增压、长减压、保压、小步长增压、小步长减压５种。小步长增减压的作用是：当车轮滑移率接近最佳滑移率时，ｔＵ低于长增减足时的充放气速率对驻车制动气室的压力进行调节，使车轮滑移率保持在最佳滑移率附近较长时间。且本文暂时研究具有固定频率和占空比的小步长増减压控制信号。当气压调节器处于小步长增减压状态时，其充放气速率必须低于长增减压时的充放气速率，至于具体低多少，需要通过实车试验最终确定，但是基于气压式ＥＰＢ的应急制动控制还处于初期开发阶段，还不能确定最佳的小步长增减压充放气速率。但是，小步长增减压时的充放气速率不能太低也不能太高，如果高了，接近长增减压时的速率，便失去了小步长增减压控制的意义，如果低了，会影响应急制动控制系统的动态性能。所本文暂时将台架试验中处于２０％占空比和１００％占空比时的充放气速率曲线中间的那条曲线所对应的占空比设定为小步长增减压时控制信号的占空比。根据对气压调节器动态特性的研究可知，８０ｍｓ周期时气压调节器的充放气速率都基本达到最大，且当占空比为４０％时气压调节器的充放气速率处于中间值，满足小步长增减压时对气压调节器的充放气速率的要求，所以将小步长增减压时的控制信号的周期和占空比设定为８０ｍｓ和４０％，具体大小需要通过后期离线仿真和实车试验进行微调。利用一阶传递函数对周期为８０ｍｓ，占空比为４０％的控制信号所对应的充放气速率曲线进行辨识，其辨识曲线。其中，小步长増压模型的系统时间常数和静态放大系数分别为０．４２、７．５９；小步长减皮模型的系统时间常数和静态放大系数分别为１．１、７．３４。

      当控制信号的周期为８０ｍｓ，占空比为４０％时，气压调节器的充放气速率得到降低，满足小步长增减压的控制需要；而且此时充气过程的两个阶段的充气速率基本相同，增加了应急制动控制时云梯车的舒适性；同时，系统辨识曲线与台架试验曲线贴合的更加紧密，使得仿真研究更加接近实车试验；但是放气速率曲线的两个阶段仍然较为明显，辨识曲线不能与台架试验曲线完全重合，但是很好的反应了充放气速率的变化趋势，且由前文分析可知，辨识曲线与试验曲线之间的误差不会对仿真研究产生实质性的影响，可以忽略。所以，该模型可以用于下文的仿真研究。综合前文研究，气压调节器的一阶系统辨识模型的所有参数。  

     在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ软件中搭建的模型，其输入为下文建立的应急制动控制算法的输出变量，输出为作用于车轮的制动力矩。输入变量经过逻辑函数判断后，通过多路开关选择相应的控制信号来调节驻车制动气室压力，从而改变作用于车轮的制动力矩，其中逻辑函数是用ＭＡＴＬＡＢ中的Ｍ函数编写的，并通过ＭＡＴＬＡＢＦｕｎｃｔｉｏｎ模块嵌入到Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中；多路开关中的１、２、３、４、５代表长增压、长减压、保压、小步长增压和小步长减压控制信号，控制信号的周期和占空比就是基于对气压调节器静动态特性研究得到的结果。

       为确定建立的整车动力学模型是否真实的反映了试验车在应急制动时的动力学特性，能否代替实车进行下文应急制动控制算法的研究，需要对该模型进行验证。由于云梯车模型验证主要是验证云梯车本身的一些特性，不需要对车轮进行制动，所未将应急制动控制算法模型和气压调节器模型包括进来。

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        理论分析, 对云梯车动力学模型的理论分析包括稳态响应特性分析和瞬态响应特性分析。  １）稳态响应特性云梯车匀速行被时，给前轮输入一个角阶跃信号，当云梯车作匀速圆周运动时，记录此时云梯车的横摆角速度，并计算该横摆角速度与方向盘转角的比值，用计算得到的比值来验证整车模型稳态响应特性。一般利用稳定性因子Ｋ来表示云梯车稳态响应特性，当Ｋ＝０时，说明云梯车处于中性转向；当Ｋ＞〇时，说明云梯车处于不足转向；当K＜０时，说明云梯车处于过度转向。从理论上讲，云梯车最好的转向特性就是中性转向，这时云梯车对驾驶员转向输入的跟随性是最好的。可是，由于云梯车的行驶路况复杂多变，中性转向极易受外界环境影响转变为其他转向特性。具有不足转向特性的云梯车的横摆角速度增益随着车速的提高逐渐变小，驾驶员必须通过增加转向盘转角来得到所需的转向特性。具有过度转向特性的云梯车的横摆角速度增益随着车速的提島是逐渐变大的，而且当车速到达特定值（即临界车速）时，云梯车的横摆角速度增益将达到无穷大，只要驾驶员输入非常小的转向，云梯车便会产生极大的横摆角速度，甚至使云梯车发生激转、翻车、侧滑。所实际云梯车必须具有一定的不足转向由文献可知，实际云梯车的稳定性因子Ｋ的范围是０．００２－０．００４，由试验车参数计算得到试验车的稳定性因数。计算得到试验车的稳定性因数为〇．０〇３１３， 在０．００２－０．００４之间，所以试验车具有适度的不足转向特性。 当侧向加速度増大时，云梯车的稳定性因数仍然保持在０．００２－０．００４之间，保持适度的不足转向特性。仿真结果显示：本章建立的云梯车动力学模型的稳态响应特性符合实际云梯车恃性，表现出不足转向特性。

      ２）瞬态响应特性, 当给云梯车前轮输入角阶跃信号时，云梯车横摆角速度的瞬态响应特性也是于表示云梯车响应特性正常与否的重要判据。试验方法为：使云梯车分别（ｉＵＯｋｍ／ｈ和ＨＯｋｍ／ｈ的速度直线行驶，然后驾驶员快速的转动方向盘，使云梯车以大于等于５００的角速度转动，且当云梯车进入稳态时的侧向加速度必须大于等于０．４ｇ，由文献知道云梯车瞬态横摆角速度响应特性曲线的满意区域的上界是为车速为ｌｌＯｋｍ／ｈ的的云梯车的阶跃瞬态响应特性设立的，下界是为车速为４０ｋｍ的云梯车的阶跃瞬态响应特性设立的.  建立的云梯车动力学模型以４０ｋｍ的速度行驶时的阶跃瞬态响应特性曲线，该云梯车模型以ｌｌＯｋｍ的速度行驶时的阶跃瞬态响应特性曲线，该云梯车模型的横摆角速度响应因子保持在满意区域内。所以云梯车动力学模型的瞬态响应特性符合实际云梯车特性。

      为了进一步验证建立的云梯车动力学模型的准确性， 选择标准移线试验和蛇形试验通过试验验证的方法，基于试验数据与仿真结果的对比来验证模型的准确性。试验路面为：干燥平坦的青路面，路面附着系数大于０．７，路面坡度小于等于２％。试验方法为：驾驶员踩住油口踏板，当车速达到试验车速时，脱开发动机，且不对云梯车进行制动，通过转动方向盘使云梯车按照行驶轨迹安全通过试验区域，并利用上位机记录试验过程中方向盘转角、横摆角速度和车速等数据，其中方向盘转角和车速是电控单元通过ＣＡＮ总线采集到的，并通过ＧＹ８５０８ＵＳＢ－ＣＡＮ２００适配器发送到上位机的，横摆角速度是通过主控芯片内部的ＡＤ转换器转换成数字量后，通过ＧＹ８５０８ＵＳＢ－ＣＡＮ２００适配器发送到上位机的。将采集到的方向盘转角数据通过Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中的Ｌｏｏｋ－ｕｐＴａｂｌｅ模块输入到在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ平台上建立的云梯车动力学模型中，作为云梯车模型的转向输入角，并将仿真车速设为实车试验时试验车进入试验区的初始速度通过仿真，得到云梯车模型的横摆角速度响应曲线，并将其与实车试验曲线进行对比，以此验证云梯车动力学模型的准确性。试验车为某轻型客车，图４．２２为试验车图片，气压式ＥＰＢ电控单元，该电控单元用于采集方向盘转角、横摆角速度和车速信息，上位机的数据采集界面，上位机主要记录模型验证部分的数据。

       用于测量云梯车转向时方向盘的旋转角度，该方向盘转角传感器是基于两个磁场测量芯片进行测量的，实现了非接触式多圈绝对角度检测，且传感器开发过程符合安全规范标准。方向盘转角传感器通过ＣＡＮ总线与电控单元通信，将测得数据发送到上位机，其通信频率为２５０ｋＨｚ，工作电压为１２Ｖ。试验使用的横摆角速度传感器，其型号为ＴＬ６３０Ｂ－００５０，该传感器是－款基于微机械原理的陀螺仪，主要用于测量运动物体的角速度。产品采用的桂素超微精密环传感技术使其具有防水、抗振动、质量轻、防电磁干扰等特性，不间断机内自检技术、理想的滤波算法以及在国内首次使用的共振消除技术，很好的解决了周围嘿声及震动干扰源对其数据稳定性的影响。该横摆角速度传感器输入电压范围宽，可由车载电瓶直接对其进行供电，使用方便；输出电压为０－５Ｖ，可同时测量Ｘ、Ｙ、ＺＳ个轴的横摆角速度，但根据实验需要，仅采集其Ｚ轴数据。该陀螺仪的量程为±５０°／ｓ，满足试验需要。模型仿真数据和实车试验数据具有良好的一致性。综上所述，所建立的云梯车动力学模型可以良好的描述试验车的动力学特性，满足应急制动控制的要求，可用于下文应急制动控制算法的研究。

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