摆动车身车辆越障过程模型及所需最小驱动力矩

吉林大学学报(工学版) ›› 2012, Vol. 42 ›› Issue (02): 285-291.

摆动车身车辆越障过程模型及所需最小驱动力矩

魏巍¹, 刘昕晖², 姚亮², 赵丰¹

1. 吉林大学机械科学与工程学院, 长春 130022;
2. 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室, 长春 130022

收稿日期:2011-01-15 出版日期:2012-03-01 发布日期:2012-03-01
通讯作者: 刘昕晖(1962-),男,教授,博士生导师.研究方向:流体传动与控制.E-mail:liuxh@jlu.edu.cn E-mail:liuxh@jlu.edu.cn
作者简介:魏巍(1984-),男,博士研究生.研究方向:复杂环境中车辆设计.E-mail:wncc_1984@sohu.com
基金资助:
"863"国家高技术研究发展计划项目(2007AA04Z208).

Obstacle-climbing model of wheeled vehicle with oscillating body and minimum driving torque

WEI Wei¹, LIU Xin-hui², YAO Liang², ZHAO Feng¹

1. College of Mechanical Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130022, China;
2. State Key Laboratory of Automotive Simulation and Control, Jilin University, Changchun 130022, China

Received:2011-01-15 Online:2012-03-01 Published:2012-03-01

摘要/Abstract

摘要： 为了研究具有摆动式车身车辆的越障性能,根据其结构特点建立了单侧车轮越障和两前轮同时越障过程的普遍动力学模型,通过简化给出了2DOF铰接车在越障极限位置时的动力学模型。根据该模型能够计算出满足附着条件下各个驱动车轮的可行输出转矩。经进一步分析求出了越障所需的最小驱动力矩。并利用ADAMS对2DOF铰接车越障过程进行仿真,证明了所提方法的可靠性。

关键词: 车辆工程, 2DOF铰接车辆, 越障, 最小驱动力矩

Abstract: To study the obstacle-climbing capability of wheeled vehicle with oscillating body, the general dynamic equations to climb over obstacle by single front wheel and by two front wheels are derived based on the vehicle structural characteristics. By simplification, the dynamic model of obstacle-climbing in limited position of a 2DOF hinge vehicle is deduced. According to the mechanics model of obstacle-climbing, the feasible driving torque of each wheel is calculated, which satisfies the ground attachment condition. By further analysis, the minimum feasible total driving torque to climb the obstacle is also calculated. Simulation of 2DOF hinge vehicle using ADAMS demonstrates the reliability of the proposed method.

Key words: vehicle engineering, 2DOF articulated vehicle, climbing obstacle, minimum driving torque

中图分类号:

U461.1

魏巍, 刘昕晖, 姚亮, 赵丰. 摆动车身车辆越障过程模型及所需最小驱动力矩[J]. 吉林大学学报(工学版), 2012, 42(02): 285-291.

WEI Wei, LIU Xin-hui, YAO Liang, ZHAO Feng. Obstacle-climbing model of wheeled vehicle with oscillating body and minimum driving torque[J]. 吉林大学学报(工学版), 2012, 42(02): 285-291.

参考文献

[1] 汪新,杨栋,许旻,等.高机动越障机器人攀登机构的关键问题解析［J］.中国科学技术大学学报,2005,35(4):506-511. Wang Xin, Yang Dong, Xu Min, el at. Key problem analysis of the climbing structure of highly mobile over-obstruct robots ［J］. Journal of University of Science and Technology of China, 2005,35(4):506-511.

[2] 胡明,邓宗全,高海波,等.摇臂-转向架式月球探测车越过通过性分析［J］.上海交通大学学报,2005,39(6):928-932. Hu Ming,Deng Zong-quan,Gao Hai-bo,et al.Analysis of climbing obstacle traffic ability on the six-wheeled rocker-bogie lunar rover ［J］.Journal of Shanghai Jiao Tong University,2005,39(6): 928-932.

[3] Pierre Lamon,Roland Siegwart.3D position tracking in challenging terrain［J］.The International Journal of Robotics Research,2007,26(2):167-186.

[4] Karl Iagnemma,Steven Dubowsky.Traction control of wheeled robotic vehicles in rough terrain with application to planetary rovers.The International Journal of Robotics Research, 2004,23(10-11):1029-1040.

[5] 刘刚,张子达.铰接式车辆行驶稳定性的理论分析与数值计算［J］.吉林大学学报:工学版,2004,34(3): 367-372. Liu Gang,Zhang Zi-da.Theoretical analysis and numerical calculation for driving stability of articulated-frame vehicles［J］.Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition),2004,34(3): 367-372.

[6] 赵丁选,张子达,刘昕晖,等.铰接工程车辆稳定性的固有模态［J］.中国公路学报,1995,8(3):76-79. Zhao Ding-xuan,Zhang Zi-da,Liu Xin-hui,et al.Natural model of stability for articulated engineering vehicle［J］.China Journal of Highway and Transport,1995,8(3):76-79.

[7] 刘刚,朱诗顺,黄玲珍,等.铰接车辆在不平道路行驶的动力学仿真［J］.中国公路学报,1996,9(4):111-117. Liu Gang,Zhu Shi-shun,Huang Ling-zhen,et al.The method of dynamic processing simulation of articulated vehicle［J］.China Journal of Highway and Transport,1996,9(4):111-117.

[8] 于涌川,原魁,邹伟.全驱动轮式机器人越障过程模型及影响因素分析［J］.机器人,2008,30(1):1-6. Yu Yong-chuan,Yuan Kui,Zou Wei.Dynamic model of all-wheel-drive mobile robot climbing over obstacles and analysis on its influential factors［J］.Robot,2008,30(1):1-6.

[9] 余志生.汽车理论［M］.4版.北京:机械工业出版社,2000.

[10] 张克健.车辆地面力学［M］.北京:国防工业出版社.1996.

相关文章 15

[1]	常成,宋传学,张雅歌,邵玉龙,周放. 双馈电机驱动电动汽车变频器容量最小化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1629-1635.
[2]	席利贺,张欣,孙传扬,王泽兴,姜涛. 增程式电动汽车自适应能量管理策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1636-1644.
[3]	何仁,杨柳,胡东海. 冷藏运输车太阳能辅助供电制冷系统设计及分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1645-1652.
[4]	那景新,慕文龙,范以撒,谭伟,杨佳宙. 车身钢-铝粘接接头湿热老化性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1653-1660.
[5]	刘玉梅,刘丽,曹晓宁,熊明烨,庄娇娇. 转向架动态模拟试验台避撞模型的构建[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1661-1668.
[6]	赵伟强, 高恪, 王文彬. 基于电液耦合转向系统的商用车防失稳控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1305-1312.
[7]	宋大凤, 吴西涛, 曾小华, 杨南南, 李文远. 基于理论油耗模型的轻混重卡全生命周期成本分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1313-1323.
[8]	朱剑峰, 张君媛, 陈潇凯, 洪光辉, 宋正超, 曹杰. 基于座椅拉拽安全性能的车身结构改进设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1324-1330.
[9]	那景新, 浦磊鑫, 范以撒, 沈传亮. 湿热环境对Sikaflex-265铝合金粘接接头失效强度的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1331-1338.
[10]	王炎, 高青, 王国华, 张天时, 苑盟. 混流集成式电池组热管理温均特性增效仿真[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1339-1348.
[11]	金立生, 谢宪毅, 高琳琳, 郭柏苍. 基于二次规划的分布式电动汽车稳定性控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1349-1359.
[12]	隗海林, 包翠竹, 李洪雪, 李明达. 基于最小二乘支持向量机的怠速时间预测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1360-1365.
[13]	王德军, 魏薇郦, 鲍亚新. 考虑侧风干扰的电子稳定控制系统执行器故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1548-1555.
[14]	胡满江, 罗禹贡, 陈龙, 李克强. 基于纵向频响特性的整车质量估计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 977-983.
[15]	刘国政, 史文库, 陈志勇. 考虑安装误差的准双曲面齿轮传动误差有限元分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 984-989.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed