登高车线性模型稳定性分析　  珠海租赁登高车,   珠海出租登高车,  珠海登高车出租  　　车辆整体是一个多自由度的非线性系统，为了便于研究车辆操纵稳定性的基本特性，通常将车辆系统简化成一个线性的二自由度（２－Ｄ０Ｆ）模型。在登高车的研究中，简化后的线性模型有２－Ｄ０Ｆ和３－Ｄ０Ｆ模型。２－Ｄ０Ｆ模型只考虑整车的侧向和横摆两个自由度，而３－Ｄ０Ｆ模型除了考虑车体的侧向和横摆两个自由度外，还包括两个车体之间的相对摆动运动，在铰接点处以等效扭转弹簧和阻尼器代替液压转向系统。然而在以往的研究中对２－Ｄ０Ｆ和３－Ｄ０Ｆ模型区分不够清晰，在线性模型的使用方面存在一定的混淆。在此说明的是，２－Ｄ０Ｆ登高车模型不考虑两个车体之间的相对运动，即折腰角不再发生变化，因而可视作一个整体，可用于登高车的稳态响应分析、也可用作整车稳定性控制的参考模型。而３－Ｄ０模型中的等效扭转刚度值是在转向油缸锁止时估算的定常数值，其与正常转向时的转向力矩具有完全不同的性质，转向力矩有很强的非线性特性、其数值无法较准确估算且远远小于油缸锁止时的等效扭转刚度。因此，３－Ｄ０Ｆ模型可用于研究不同等效扭转刚度时登高车的稳定性。

　 １基于２－Ｄ０Ｆ模型的登高车稳态响应分析　　登高车２－ＤＯＦ模型登高车２－Ｄ０Ｆ“自行车”模型，前后轴车轮分别由一个位于车轴中心的单个轮表示，不同于轮式转向车辆的车轮转向，登高车转动角度为前后两个车体的折腰角＆车辆坐标系Ａ幻１坐标系固定在前车体质心Ｏｉ处，Ｘ为车辆前进方向，ｙ为右侧方向。车辆转向中心为０，前轮、后轮、前车体质心的瞬时速度分别为Ｍ、ｈ、Ｆ。２分别为前、后车轮的侧偏角，ｉｐ、Ｌｈ、分别为定义车轮和质心位置的尺寸参数。为推导登高车的线性系统模型，作出如下假设：（１）前进车速》视为不变，且不考虑空气阻力作用；（２）轮胎侧向力６和乃是车辆所受到的所有外力，侧向力与侧偏角成正比，两侧轮胎具有相同的特性，轮荷转移与回正力矩的影响忽略不计；（３）不考虑液压转向系统的影响，以折腰角作为输入且折腰角度ｐ很小；（４）仅考虑前车体沿ｙ轴的侧向运动和绕前车体质心Ｑ点的横摆运动：（５）侧向车速Ｖ、横摆角速度ｗ和折腰角＾之间的乘积很小可忽略不计。

　　　　２．１．２登高车稳态响应分析，　分析铰接式车辆稳态响应，消去质心侧偏角，则横摆角速度对折腰角的稳态响应（稳态横摆角速度增益）。当Ａ＂＝０时，横摆角速度增益与车速成正比，铰接式车辆显示出中性转向特性；当Ａ＜（）时，横摆角速度增益比中性转向时大，铰接式车辆显示出过多转向特性，其临界车速为７－１：当＞０时，横摆角速度增益比中性转向时小，铰接式车辆显示出不足转向特性，其特征车速。铰接式车辆结构参数和轮胎侧偏刚度均影响铰接式车辆的不足转向梯度，即影响整车的稳定性。因此本文将讨论轮胎侧偏刚度和车辆质心位置对稳定性的影响。

　（１）轮胎侧偏刚度对登高车稳定性的影响，　　轮胎侧偏刚度受轮胎本身尺寸、结构形式和参数的影响，还要受垂直载荷、充气压力等因素的影响。当前、后轴轮胎侧向刚度相同时，登高车表现为中性转向；增大前轮侧偏刚度和降低后轮侧偏刚度后，铰接式车辆表现出过多转向特性，对应的临界车速分别为２４．５４ｍ／ｓ、１７．３５ｍ／ｓ；降低前轮侧偏刚度和增大后轮侧偏刚度后，车辆表现出不足转向特性，对应的特征车速分别为２４．５４ｍ／ｓ、１７．３５ｍ／ｓ。为保证铰接式车辆有适度的不足转向，可适当的减小前轴轮胎侧偏刚度或增大后轴轮胎的侧偏刚度，即保持前轮的侧偏刚度小于后轮，有利于保持登高车的行驶稳定性。

　　　（２）质心位置对登高车稳定性的影响，　登高车包括两个车体，后车体用于装载货物，因而前车体和空载时后车体的质心在取决于车辆设计情况，满载时后车体的质心主要取决于货物装载情况。随着前车体质心的后移，登高车的不足转向梯度数值不断降低，但在同一个轮胎侧偏刚度参数内，车辆的转向特性保持不变。即前车体质心位置仅影响登高车不足转向或过多转向的程度，并不会改变转向特性。后车体质心位置变化对登高车不足转向梯度影响恰好与前车体相反。同样后车体质心位置也只会影响登高车不足转向或过多转向的程度。从数值关系上看，后车体质心位置变化对登高车的稳定性影响较前车体的影响大。虽然车辆保持适当的不足转向梯度有利于提高行驶稳定性，但过高的不足转向梯度将使登高车的可操纵性变差。因而，在登高车的设计中，应尽量使前车体的质心位于前车轴之后，使后车体质心位于后车轴之前，有利于登高车保持较好的操纵性和稳定性。

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