軸耦合道路模擬試驗臺逆動力學及輸出力控制系統(tǒng)研究.pdf

1、六自由度軸耦合道路模擬試驗臺是對車輛進行室內可靠性試驗的先進設備，我國目前還沒有能力獨自開發(fā)出該類產品。本文以哈爾濱工業(yè)大學的在研項目“軸耦合道路模擬試驗臺”為背景，主要進行六自由度軸耦合道路模擬試驗臺的逆運動學、逆動力學分析，最后對試驗臺輸出力控制系統(tǒng)做了初步探究。
　　六自由度軸耦合道路模擬試驗臺是復雜的串并聯混合機構，本文利用空間矢量的約束關系，建立了試驗臺有關桿件及各液壓作動器的長度約束方程。在已知試驗臺結構參數和執(zhí)行機構

2、運動規(guī)律前提下，求解出試驗臺各液壓作動器的伸縮長度、各雙臂曲柄轉動角度等運動學量，完成了逆運動學的位置量分析。然后，通過對上述桿件長度矢量約束方程求一階、二階導數，求解出各液壓作動器的伸縮速度、加速度，各雙臂曲柄轉動角速度、角加速度等運動學量，完成了逆運動學的速度量、加速度量分析。
　　軸耦合道路模擬試驗臺逆動力學模型的建立是本課題研究的核心內容。利用已經建立好的逆運動學模型，本文在忽略了運動副摩擦、省略部分構件質量的前提下，采用

3、牛頓-歐拉法搭建了試驗臺各構件的逆動力學方程。通過采用合理的求解順序，利用矢量點乘、叉乘技巧，巧妙消除了動力學方程中眾多的未知約束力，在已知試驗臺執(zhí)行機構運動規(guī)律和工作阻力條件下，本課題成功求解出試驗臺各液壓作動器工作所需要的驅動力。
　　利用搭建好的逆運動學、逆動力學模型，通過Simulink仿真選取了液壓動力機構的相關結構參數，完成了試驗臺動力機構的結構設計，同時建立了動力機構的傳遞函數。最后搭建了完整的軸耦合道路模擬試驗臺輸