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基于加速度计的三轴应急救援车辆位姿偏差控制策略研究
| 论文题名： | 基于加速度计的三轴应急救援车辆位姿偏差控制策略研究 |
| 关键词： | 三轴应急救援车;主动悬挂系统;位姿偏差控制;加速度计 |
| 摘要： | 中国自然灾害多发，应急救援车在执行救援任务时，为避免对救援设备造成损伤和满足不同工作条件，要求车辆在行驶时具有良好的平顺性和位姿稳定性。因此研究应急救援车辆的主动悬挂系统有重要的实用价值。 本文结合国家重点研发计划课题“高机动应急救援车辆(含消防车辆)专用底盘及悬挂关键技术研究”(2016YFC0802902)，以主动悬挂系统为研究对象，以提高车辆的位姿稳定性为研究目标，对车辆位姿检测、动力学建模、主动悬挂控制策略仿真与试验展开研究。 首先，针对多轴车MIMO的悬挂系统，提出了一种不同悬挂单元作动器互联的方法，并从垂向动力学角度对该方法进行了论证。其次，提出了一种三加速度计的车体位姿检测方法，并通过实测信号对该方法进行了验证。然后，建立了三轴整车九自由度非线性动力学模型和路面模型，在车身垂向位移、车身俯仰和车身侧倾三个通道设计对应的位姿稳定自抗扰控制器，通过解耦矩阵和分配系数计算各悬挂作动器的作动力，以实现基于位姿偏差对车辆姿态进行调节。最后，运用MATLAB/Simulink建立联合仿真模型，进行主、被动悬挂系统的仿真并进行实车试验，试验结果表明主动悬挂相比于被动悬挂，车身俯仰和侧倾的稳定性分别提高了27.58%和65.17%。证明了本文提出的控制策略有良好的控制效果。 |
| 作者： | 郭晨辉 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 巩明德 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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