登高车出租， 登高车租赁， 登高车出租公司    登高车整车转向运动模型仿真分析方法？     1 仿真模型建立   根据前文建立的转向运动整车的数学模型，基于AMESim平台构建登高车动力学模型进一步分析车辆的几何形状及其质量重分配对液压转向系统的影响，该模型主要由铰接车体模块、液压驱动模块、液压控制和执行模块、传动模块和轮胎-地面模块组成。

     (1) 铰接车体模块：铰接车体是由代表前、后车架的两个实体通过理想的圆柱关节所代表的铰接副连接而成的多体机构。该机构有八个自由度，模型中假设前车体有六自由度，后车体关于前车体有平移和旋转两个自由度。该子模型作为登高车转向运动底盘子系统模型的核心部分，具有两个机械端口、角度、角速度端口和速度、加速度端口。在参数设置时，根据车体的实际设计值，赋予前后车架质量，轮距、轴距、前轴与铰接点距离、质心与前后车轿的距离、车速及转弯半径等参数。  

     (2) 传动模块： 登高车等效动力学模型的传动模块主要由传动轴和车桥组成，本文基于非弹簧质量的运动学和惯性，利用超级组件模型表示其前后车桥，主要用于更新描述车轮相对于车体的未知状态。前桥无悬架结构，后桥为摆动桥，分别于变速箱结构相连接，作为传动系统的输入，本文研究主体为转向系统，所以模型的搭建暂不考虑制动性能。 

    (3) 轮胎-地面模块：  在推导了轮胎和路面模型的计算公式，在AMESim中所搭建的轮胎-地面模型中，主要包括轮胎动力学模型、橡胶模型、轮胎模型、路面模型与道路抓地力模型。轮胎动力学模型选取Pacejka92，主要设置其基础坐标系以及轮胎角度，本文所研究的轮胎不涉及到外倾角与自转角，主要输入轮胎本身性能参数。道路模型中主要参数为滚动阻力系数和最大附着系数。

    .2 模型验证 ： 为了验证仿真模型的准确性，在不同操纵杆摆动角度下，对登高车等效动力学仿真模型进行性能测试和分析，转向工况与3.2节仿真工况一致，保证结果的准确性。 从车辆空载原地高转向速度仿真结果曲线可以看出，车辆完成了6s内极限转向，车体转向角度从-40°~40°，转向过程中压力波动比等效负载模型仿真状态下稍大一些，主要受到轮胎动态载荷变化的影响，因为仿真所设置操纵杆输入信号为阶跃信号，车体作为大惯性负载系统，转向初期压力波动较为明显，油缸速度初始变化量也较大，当状态稳定后，油缸位移速度介于0.06~0.1m/s，符合多目标优化的边界条件。  从车辆空载原地低转向速度仿真结果曲线中可以看出，车辆完成了12s内极限转向，车体转向角度从-40°~40°，转向过程中压力波动比等效负载模型仿真状态下稍大一些，主要受到轮胎动态载荷变化的影响，因为仿真所设置操纵杆输入信号为阶跃信号，车体作为大惯性负载系统，转向初期压力波动较为明显，油缸速度初始变化量也较大，当状态稳定后，油缸位移速度约为0.04m/s。 

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     3 仿真分析： 登高车登高车原地转向模型验证后，有必要行驶状态下对车轮的状态进行分析。转向角的输入函数显示平坦硬质路面下，在0~3s内车辆处于匀速直行状态，3~8s调节车辆从0°匀速增至40°后保持最大转角稳定转向行驶。 依次为车速4km/h空载工况下各个轮胎的纵向力、侧向力、垂向力、侧偏角和滑动率曲线可以看出来，转向过程中轮胎所受纵向力与行驶方向相反，随着转向角度的增大呈增长趋势，转向外侧的增长幅度大于内侧，后桥轮胎的增幅高于前桥，在转向角度达到最大后，轮胎所受纵向力呈正弦趋势变化，后桥轮胎变化幅度高于前桥且稍滞后于前桥；直行阶段轮胎没有侧向力，转向时前后车架向内侧靠近，轮胎所受侧向阻力呈增大趋势，前桥两轮胎和后桥两轮胎分别以近似相同的速率增长，在转角达到最大后，轮胎所受侧向力呈正弦趋势变化，后桥较前桥的变化趋势稍有滞后；在车辆直线行驶阶段，后桥车轮的垂向力大于前桥车轮，转向过程中，外侧车轮垂向力呈增大趋势，内侧车轮垂向力呈减小趋势，且后桥的变化幅度大于前桥，因为在转向过程中，车辆重心虽向内侧偏移，但是车辆重心偏移引起的内侧车轮垂直载荷的增大量小于离心力引起的垂直载荷的减小量；转向过程中，四个轮胎的侧偏角均有所增加，但总体增加幅度内侧大于外侧，前桥大于后桥，侧偏角最大的为内侧前轮。转向过程中，内侧轮胎滑动率增大，外侧轮胎滑动率减小，前桥轮胎的滑动率大于后桥，内侧轮胎滑动率大于外侧，滑动率最大的为内侧前轮。的纵向力、侧向力、垂向力、侧偏角和滑动率曲线。从图中可以看出来，转向过程中轮胎所受纵向力与行驶方向相反，

    随着转向角度的增大呈增长趋势，转向内侧的增长幅度大于外侧，在转向角度达到大后，轮胎所受纵向力呈正弦趋势变化；直行阶段轮胎没有侧向力，转向时前后车架向内侧靠近，轮胎所受侧向阻力呈增大趋势，前桥两轮胎和后桥两轮胎分别以近似相同的速率增长，在转角达到最大后，轮胎所受侧向力呈正弦趋势变化，后桥较前桥的变化趋势稍有滞后；在车辆直线行驶阶段，后桥车轮的垂向力大于前桥车轮，转向过程中，外侧车轮垂向力呈增大趋势，内侧车轮垂向力呈减小趋势，且后桥的变化幅度大于前桥，因为在转向过程中，车辆重心虽向内侧偏移，但是车辆重心偏移引起的内侧车轮垂直载荷的增大量小于离心力引起的垂直载荷的减小量；转向过程中，四个轮胎的侧偏角均有所增加，但总体增加幅度内侧大于外侧，前桥大于后桥，侧偏角最大的为内侧前轮，侧偏角整体数值小于空载状态。转向过程中，内侧轮胎滑动率增大，外侧轮胎滑动率减小，前桥轮胎的滑动率大于后桥，内侧轮胎滑动率大于外侧。 

    从空载工况下各个轮胎的纵向力、侧向力、垂向力、侧偏角和滑动率随转向角变化的关系曲线。由曲线可以看出，随着转角的增大，四个轮胎的纵向力大小呈非线性增大趋势，转向半径减小，轮胎的纵向力增大，转向能力降低，轮胎磨损大，能耗高；轮胎的侧向力先增大后减小至反向增大呈非线性变化；外侧轮胎垂直载荷增大，内侧车轮垂直载荷减小，后桥轮胎垂直载荷变化率大于前桥；轮胎侧偏角均增大，内侧侧偏角变化率大于外侧；外侧轮胎滑动率减小，内侧轮胎滑动率增大且变化幅度较大，转向角越大，转向半径越小，轮胎滑动越厉害，转向能力越弱，能量消耗越大。

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