【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于汽車試驗，尤其涉及基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)及控制方法。
技術(shù)介紹
1、礦用無軌膠輪車是一種專為礦山運輸設(shè)計的車輛，主要用于在礦區(qū)內(nèi)部進行物料和人員的運輸。這類車輛因其不依賴軌道系統(tǒng)而具備更大的靈活性，能夠在復(fù)雜的礦山環(huán)境中高效作業(yè)。礦用無軌膠輪車的減振性能研究近年來受到了廣泛關(guān)注，尤其是在提升操作安全性、舒適性和運輸效率方面。作為影響減振性能的關(guān)鍵部件，半主動懸架能夠根據(jù)路況和車況進行智能實時控制調(diào)節(jié)，成為提升礦用無軌膠輪車平順性和安全性的主要手段，因此成為礦用無軌膠輪車懸架技術(shù)的重點發(fā)展方向。
2、基于改變阻尼器阻尼或懸架剛度實現(xiàn)半主動控制的懸架系統(tǒng)正在迅速發(fā)展。其中，磁流變阻尼器因其可調(diào)范圍寬、結(jié)構(gòu)緊湊、響應(yīng)迅速、功耗低等優(yōu)點，在半主動懸架領(lǐng)域備受青睞。磁流變半主動懸架技術(shù)利用電子控制和液壓裝置，能夠自動調(diào)節(jié)懸架硬度和高度，以響應(yīng)路況和駕駛需求，相較于傳統(tǒng)被動懸架，其反應(yīng)更迅速、更準確，可以極大提升無軌膠輪車的穩(wěn)定性和乘坐舒適度。在相對平穩(wěn)的路段時，懸架會自動變軟，提供更舒適的乘坐體驗；而在高速或路面崎嶇時，懸架則會自動變硬，提供更好的穩(wěn)定性和操控性。此外，在車輛轉(zhuǎn)彎過程中，確保車身傾斜幅度適中至關(guān)重要，過度側(cè)傾可能導(dǎo)致嚴重事故如翻車等。因此，對于車輛姿態(tài)穩(wěn)定控制的研究具有重要價值，可以通過調(diào)節(jié)剛度和阻尼元件來實現(xiàn)。
3、傳統(tǒng)懸架測試通常依賴于純軟件仿真，通過數(shù)學模型模擬實現(xiàn)。雖然這種方法具有高效率和低成本的優(yōu)勢，但模型精度對仿真結(jié)果的準確性至關(guān)重要，難以完全反映真實路面環(huán)境。
4、因此，需要設(shè)計基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)及控制方法以解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)及控制方法，將硬件和軟件有機結(jié)合，構(gòu)建專門的懸架試驗臺架，并采用硬件在環(huán)試驗方法。一方面，硬件在環(huán)試驗可以真實模擬磁流變懸架的工作環(huán)境，驗證控制策略和算法的有效性，避免了軟件仿真的時間滯后問題。另一方面，與傳統(tǒng)實車測試相比，硬件在環(huán)試驗大幅降低了試驗成本，縮短了開發(fā)周期。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了如下方案：基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，包括
3、懸架底座；
4、支撐臺架，固定設(shè)置在所述懸架底座上；
5、驅(qū)動機構(gòu)，固定設(shè)置在所述支撐臺架底端；
6、第一質(zhì)量模擬機構(gòu)，與所述驅(qū)動機構(gòu)的輸出端固定連接，所述第一質(zhì)量模擬機構(gòu)與所述支撐臺架滑動連接；
7、減振系統(tǒng)，底端與所述第一質(zhì)量模擬機構(gòu)固定連接；
8、第二質(zhì)量模擬機構(gòu)，與所述減振系統(tǒng)頂端固定連接；所述第二質(zhì)量模擬機構(gòu)與所述支撐臺架滑動連接；
9、信號采集系統(tǒng)，設(shè)置在所述第一質(zhì)量模擬機構(gòu)和所述第二質(zhì)量模擬機構(gòu)上，所述信號采集系統(tǒng)用于采集所述第一質(zhì)量模擬機構(gòu)和所述第二質(zhì)量模擬機構(gòu)的運動數(shù)據(jù)；
10、控制系統(tǒng)，用于收集所述信號采集系統(tǒng)的所述運動數(shù)據(jù)，并將所述運動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成控制信號；
11、執(zhí)行系統(tǒng)，用于收集所述控制系統(tǒng)的所述控制信號，并根據(jù)所述控制信號對所述減振系統(tǒng)進行控制。
12、本專利技術(shù)的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，所述驅(qū)動機構(gòu)包括作動器，所述作動器包括連接法蘭二，所述連接法蘭二與所述支撐臺架底端固定連接，所述連接法蘭二固定連接有尾筒組件，所述尾筒組件頂端可拆卸連接有缸筒，所述缸筒頂端可拆卸連接有前端蓋，所述缸筒內(nèi)部設(shè)置有作動器活塞桿，所述作動器活塞桿的輸出端滑動穿過所述前端蓋并固定連接有連接法蘭一，所述第一質(zhì)量模擬機構(gòu)與所述連接法蘭一固定連接。
13、本專利技術(shù)的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，所述第一質(zhì)量模擬機構(gòu)包括下固定板二，所述下固定板二與所述連接法蘭一固定連接，所述下固定板二通過若干軸套與所述支撐臺架滑動連接，所述下固定板二頂端四角分別固定連接有彈簧，所述彈簧套設(shè)在所述支撐臺架外側(cè)，四個所述彈簧頂端共同固定連接有下固定板一，所述下固定板一通過若干所述軸套與所述支撐臺架滑動連接，所述減振系統(tǒng)底端與所述下固定板一頂端固定連接。
14、本專利技術(shù)的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，所述減振系統(tǒng)包括磁流變阻尼器和空氣彈簧，所述磁流變阻尼器豎直設(shè)置且底端與所述下固定板一頂端固定連接，所述磁流變阻尼器頂端與所述第二質(zhì)量模擬機構(gòu)底端固定連接，所述空氣彈簧頂端與所述第二質(zhì)量模擬機構(gòu)底端固定連接，所述空氣彈簧底端通過空氣彈簧底座與所述下固定板一頂端固定連接。
15、本專利技術(shù)的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，所述第二質(zhì)量模擬機構(gòu)包括上固定板二，所述上固定板二與所述磁流變阻尼器頂端以及所述空氣彈簧頂端固定連接，所述上固定板二通過若干所述軸套與所述支撐臺架滑動連接，所述上固定板二頂端設(shè)置有載荷，所述載荷上設(shè)置有載荷固定軸一和載荷固定軸二，所述載荷固定軸二滑動穿過所述支撐臺架頂端。
16、本專利技術(shù)的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，所述信號采集系統(tǒng)包括傳感器固定板，所述傳感器固定板與所述支撐臺架底端固定連接，所述傳感器固定板上固定連接有三個位移傳感器，一個所述位移傳感器用于收集所述上固定板二的運動數(shù)據(jù)，另一個所述位移傳感器用于收集所述下固定板一的運動數(shù)據(jù)，第三個所述位移傳感器用于收集所述下固定板二的運動數(shù)據(jù)。
17、本專利技術(shù)的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括上位機和下位機，所述上位機用于收集所述信號采集系統(tǒng)的所述運動數(shù)據(jù)，所述上位機將收集到的所述運動數(shù)據(jù)傳輸至所述下位機，所述下位機與所述執(zhí)行系統(tǒng)電性連接。
18、本專利技術(shù)的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，所述執(zhí)行系統(tǒng)包括電流變送器一和電流變送器二，所述電流變送器一和所述電流變送器二均與所述下位機電性連接，所述電流變送器一與所述減振系統(tǒng)電性連接，所述電流變送器二與所述驅(qū)動機構(gòu)電性連接。
19、本專利技術(shù)的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，所述支撐臺架包括下固定板三，所述下固定板三與所述懸架底座頂端固定連接，所述下固定板三頂端四角分別固定連接有導(dǎo)柱，四個所述導(dǎo)柱頂端共同固定連接有上固定板一，所述第一質(zhì)量模擬機構(gòu)和所述第二質(zhì)量模擬機構(gòu)均與所述導(dǎo)柱滑動連接。
20、一種基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)的控制方法，包括
21、驅(qū)動機構(gòu)輸出動力；
22、信號采集系統(tǒng)收集第一質(zhì)量模擬機構(gòu)和第二質(zhì)量模擬機構(gòu)的運動數(shù)據(jù)，并將運動數(shù)據(jù)傳輸至控制系統(tǒng)；
23、控制系統(tǒng)將收集到的運動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成控制信號，并將控制信號傳輸至執(zhí)行系統(tǒng)；
24、執(zhí)行系統(tǒng)根據(jù)接收到的控制信號對減振系統(tǒng)進行控制。
25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下優(yōu)點和技術(shù)效果：
26、本專利技術(shù)結(jié)合了硬件和軟件兩個層面的優(yōu)勢。一方面，通過硬件在環(huán)試驗系統(tǒng)能夠精確模擬磁流變懸架在本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，其特征在于，包括
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動機構(gòu)包括作動器(9)，所述作動器(9)包括連接法蘭二(908)，所述連接法蘭二(908)與所述支撐臺架底端固定連接，所述連接法蘭二(908)固定連接有尾筒組件(906)，所述尾筒組件(906)頂端可拆卸連接有缸筒(905)，所述缸筒(905)頂端可拆卸連接有前端蓋(904)，所述缸筒(905)內(nèi)部設(shè)置有作動器活塞桿(903)，所述作動器活塞桿(903)的輸出端滑動穿過所述前端蓋(904)并固定連接有連接法蘭一(901)，所述第一質(zhì)量模擬機構(gòu)與所述連接法蘭一(901)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，其特征在于，所述第一質(zhì)量模擬機構(gòu)包括下固定板二(5)，所述下固定板二(5)與所述連接法蘭一(901)固定連接，所述下固定板二(5)通過若干軸套(10)與所述支撐臺架滑動連接，所述下固定板二(5)頂端四角分別固定連接有彈簧(11)，所述彈簧(11)套設(shè)在所述支撐臺架外側(cè)，四個所述彈簧(11)
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，其特征在于，所述減振系統(tǒng)包括磁流變阻尼器(13)和空氣彈簧(14)，所述磁流變阻尼器(13)豎直設(shè)置且底端與所述下固定板一(4)頂端固定連接，所述磁流變阻尼器(13)頂端與所述第二質(zhì)量模擬機構(gòu)底端固定連接，所述空氣彈簧(14)頂端與所述第二質(zhì)量模擬機構(gòu)底端固定連接，所述空氣彈簧(14)底端通過空氣彈簧底座(12)與所述下固定板一(4)頂端固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，其特征在于，所述第二質(zhì)量模擬機構(gòu)包括上固定板二(2)，所述上固定板二(2)與所述磁流變阻尼器(13)頂端以及所述空氣彈簧(14)頂端固定連接，所述上固定板二(2)通過若干所述軸套(10)與所述支撐臺架滑動連接，所述上固定板二(2)頂端設(shè)置有載荷(15)，所述載荷(15)上設(shè)置有載荷固定軸一(16)和載荷固定軸二(17)，所述載荷固定軸二(17)滑動穿過所述支撐臺架頂端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，其特征在于，所述信號采集系統(tǒng)(19)包括傳感器固定板(6)，所述傳感器固定板(6)與所述支撐臺架底端固定連接，所述傳感器固定板(6)上固定連接有三個位移傳感器(18)，一個所述位移傳感器(18)用于收集所述上固定板二(2)的運動數(shù)據(jù)，另一個所述位移傳感器(18)用于收集所述下固定板一(4)的運動數(shù)據(jù)，第三個所述位移傳感器(18)用于收集所述下固定板二(5)的運動數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)(22)包括上位機(21)和下位機(23)，所述上位機(21)用于收集所述信號采集系統(tǒng)(19)的所述運動數(shù)據(jù)，所述上位機(21)將收集到的所述運動數(shù)據(jù)傳輸至所述下位機(23)，所述下位機(23)與所述執(zhí)行系統(tǒng)(25)電性連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行系統(tǒng)(25)包括電流變送器一(24)和電流變送器二(26)，所述電流變送器一(24)和所述電流變送器二(26)均與所述下位機(23)電性連接，所述電流變送器一(24)與所述減振系統(tǒng)電性連接，所述電流變送器二(26)與所述驅(qū)動機構(gòu)電性連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐臺架包括下固定板三(7)，所述下固定板三(7)與所述懸架底座(8)頂端固定連接，所述下固定板三(7)頂端四角分別固定連接有導(dǎo)柱(3)，四個所述導(dǎo)柱(3)頂端共同固定連接有上固定板一(1)，所述第一質(zhì)量模擬機構(gòu)和所述第二質(zhì)量模擬機構(gòu)均與所述導(dǎo)柱(3)滑動連接。
10.一種權(quán)利要求1-9任一項所述的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括
...【技術(shù)特征摘要】
1.基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，其特征在于，包括
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動機構(gòu)包括作動器(9)，所述作動器(9)包括連接法蘭二(908)，所述連接法蘭二(908)與所述支撐臺架底端固定連接，所述連接法蘭二(908)固定連接有尾筒組件(906)，所述尾筒組件(906)頂端可拆卸連接有缸筒(905)，所述缸筒(905)頂端可拆卸連接有前端蓋(904)，所述缸筒(905)內(nèi)部設(shè)置有作動器活塞桿(903)，所述作動器活塞桿(903)的輸出端滑動穿過所述前端蓋(904)并固定連接有連接法蘭一(901)，所述第一質(zhì)量模擬機構(gòu)與所述連接法蘭一(901)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，其特征在于，所述第一質(zhì)量模擬機構(gòu)包括下固定板二(5)，所述下固定板二(5)與所述連接法蘭一(901)固定連接，所述下固定板二(5)通過若干軸套(10)與所述支撐臺架滑動連接，所述下固定板二(5)頂端四角分別固定連接有彈簧(11)，所述彈簧(11)套設(shè)在所述支撐臺架外側(cè)，四個所述彈簧(11)頂端共同固定連接有下固定板一(4)，所述下固定板一(4)通過若干所述軸套(10)與所述支撐臺架滑動連接，所述減振系統(tǒng)底端與所述下固定板一(4)頂端固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，其特征在于，所述減振系統(tǒng)包括磁流變阻尼器(13)和空氣彈簧(14)，所述磁流變阻尼器(13)豎直設(shè)置且底端與所述下固定板一(4)頂端固定連接，所述磁流變阻尼器(13)頂端與所述第二質(zhì)量模擬機構(gòu)底端固定連接，所述空氣彈簧(14)頂端與所述第二質(zhì)量模擬機構(gòu)底端固定連接，所述空氣彈簧(14)底端通過空氣彈簧底座(12)與所述下固定板一(4)頂端固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于礦用無軌膠輪車的懸架試驗臺系統(tǒng)，其特征在于，所述第二質(zhì)量模擬機構(gòu)包括上固定板二(2)，所述上固定板二(2)與所述磁流變阻尼器(13)頂端以及所述空氣彈簧(14)頂端固定連接，所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬皖，楊道龍，馬然，李烈，崔玉明，劉江南，戴文龍，趙孝清，楊林康，楊國政，
申請(專利權(quán))人：江蘇師范大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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