云梯车辅助制动系统模型建立   从化出租云梯车, 从化租赁云梯车, 从化云梯车  为了探究云梯车真空辅助制动系统对云梯车制动性能的影响，本章将建立带有云梯车真空辅助制动系统作用的云梯车七自由度整车数学模型，并建立对应的Simulink仿真模型，为后续的仿真分析作为铺垫。为了研究云梯车真空辅助制动系统紧急制动工况下对云梯车制动稳定性的影响，对云梯车制动跑偏过程做如下假设：1）云梯车制动跑偏是由云梯车前后轴左右侧车辆制动力不等所引起。2）忽略云梯车滚动阻力，空气阻力，侧倾等因素的影响。当云梯车直线行驶紧急制动时，由于左右侧车轮制动力不等（假设右侧车轮制动力大于左侧车轮制动力）将导致云梯车产生横摆角加速度，从而使云梯车出现转弯行驶，即跑偏。为了验证辅助制动系统对制动稳定性的影响，假定对云梯车方向盘不施加任何作用力，云梯车因左右制动力不等将产生绕z轴的横摆运动，在横摆角速度rw的作用下，各车轮将产生侧偏，从而产生侧偏力。忽略侧倾、空气阻力和车轮滚动阻力等的影响，只考虑云梯车沿x、y轴的平移和绕z轴的横摆外加四个车轮的转动共7个自由度的运动，根据云梯车系统动力学原理建立云梯车辅助制动系统模型。 由辅助制动系统在云梯车上的总布置图可知，辅助制动吸盘参与辅助制动时，由于斜拉臂与地面之间的角度较小，忽略斜拉臂对制动吸盘的拉力在z轴上的分力对制动吸盘真空压力的影响，同时忽略该分力对云梯车Z方向力的影响，因此，云梯车辅助制动系统参与辅助制动时，辅助制动力Ft的大小为：5391FS，为真空度。真空度的大小已提到：1S为制动吸盘真空内腔面积；u为附着系数。辅助制动力Ft在x轴方向上的角度为LttLBt.

     整车模型, 为减少求解的时间与模型的复杂程度因为建立的模型为七自由度模型，纵向位移、侧向位移、横摆角速度三个方向的整车自由度和4个车轮的转动自由度。由于云梯车辅助制动制动系统的作用，在进行动力学分析时要考虑辅助制动力的作用效果。根据建立如下整车动力学模型。云梯车沿x轴运动平衡方程式：云梯车沿y轴运动平衡方程式）云梯车绕z轴运动平衡方程式：xlfF，xrfF，xlrF，xrrF为地面作用于车轮的切向反作用拉力；ylfF，yrfF，ylrF，yrrF为地面作用于车轮的侧向反作用拉力；云梯车绕z轴的横摆角速度、横摆角加速度；前车轮侧偏角；zI为整车绕z轴的转动惯量；F为辅助制动力；540为辅助制动力在x轴方向上的夹角；为前车轮侧偏角。

    垂直载荷模型因为辅助制动力与地面之间的角度较小，所以辅助制动力在z方向上的分力较小，对云梯车的法向反作用力Fz的影响较小，所以忽略不计。因为忽略侧倾，可以得到各个车轮的垂直载荷：ab分别为质心到前后轴的距离；d为轮距；h为质心高度；xU，yU分别为云梯车沿x和y轴的速度；xU，yU分别为云梯车沿x和y轴的加速度；m为整车质量，g为重力加速度；zlfF，zrfF，zlrF，zrrF为地面作用于轮胎的法向反作用力。

    

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       目前轮胎模型应用比较广泛的有幂指数统一轮胎模型、“魔术公式”轮胎模型和GIM轮胎模型。幂指数统一轮胎模型是由我国郭孔辉院士根据理论分析和大量的试验数据提出的一种半经验模型，他可以用在轮胎的侧偏、纵滑等工况。魔术公式是由Pacejka教授提出的轮胎模型，这种模型是由试验数据拟合成模型参数的轮胎模型，他可以同时表达纵向力、侧向力和回正力矩。GIM模型是一种理论模型，这种模型不需要力特性实验数据数据拟合，所以他有较好的通用性，在任何的条件下都有较高的精度。根据上述的分析，本文希望建立的七自由度的整车模型有较高的精度，通用性较好，也为了模型的简洁，建模方便，将采用GIM模型作为为本文的轮胎模型。在制动时云梯车的纵向滑移率为xcsxvvSv，xv为云梯车轮胎纵向速度；cv为云梯车轮胎的圆周速度。制动时横向滑移率为S|tan|，为轮胎侧偏角。车轮纵向附着系数为：sxsSS：sS为滑移率的联合参数。22ssSSS车轮横向附着系数为：ysSS（  接触区滚动滑动临界点：2213nsszSCSCSF  滑移临界点：3zscsFSC（侧偏临界点：s22cscsCSSSCsC、C分别为轮胎的纵向刚度、横向刚度。定义1nnlS。轮胎与路面间的纵向力为：  轮胎与路面间的横向力为：

    云梯车辅助制动系统Simulink仿真模型的建立,  整车的仿真模型通过将车轮转角、横向轮胎力、纵向轮胎力作为输入，输出整车的质心横向速度、纵向速度和横摆角速度。为方便起见在横摆角速度仿真模型中应用Matlab-function工具建立模型。要由驾驶员制动意图辨识模型和辅助制动力的作用情况组成。驾驶员制动意图辨识模型在上一章中已建立好Simulink仿真模型，根据上一节介绍的制动吸盘内腔内的真空度的变化，可以建立辅助制动力大小的仿真模型，设定辅助制动力的作用时间为4s。因为吸盘在工作时，需要下落时间，所以在仿真模型中设定一延时，模拟下落时间。模型中将整车模型输出的纵向加速度和横向加速度作为车轮动载荷模型的输出，通过仿真模型搭建输出四个车轮上的垂直载荷。

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