獨立輪電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模與驗證

陳暉， 王涵， 杜恒， 張志忠

(福州大學(xué)機械工程及自動化學(xué)院， 流體動力與電液智能控制福建省高校重點實驗室， 福建 福州 350108)

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汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展至今經(jīng)歷了機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、 液壓式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、 電控電動式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、 電控液壓式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等[1]. 對重型車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)而言， 傳統(tǒng)的機械式全輪轉(zhuǎn)向和液壓式全輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)無法同時滿足多軸車輛靈活性和穩(wěn)定性的要求， 而新型電控電動式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功率密度小， 無法滿足重型車輛負載大的要求[1]. 因此， 重型車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)普遍采用電控液壓式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)， 該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)同時滿足重型車輛轉(zhuǎn)向控制靈活性和高驅(qū)動能力的要求[2-4]. 傳統(tǒng)的電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究的大多是單自由度梯形機構(gòu)， 這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過橫拉桿的作用實現(xiàn)雙側(cè)輪的同步轉(zhuǎn)向. 但上述系統(tǒng)并不能滿足重型車輛在蟹行、原地轉(zhuǎn)向、 橫移、 異向轉(zhuǎn)向等極端工況下的轉(zhuǎn)向要求. 相比較于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)， 獨立輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有更好的機動靈活性， 能使車輛滿足更多的轉(zhuǎn)向要求[5-7]. 所以， 為了改善重型車輛的轉(zhuǎn)向性能特別是在極端工況下， 學(xué)者考慮將獨立輪電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用于重型車輛.

建立準(zhǔn)確的獨立輪電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型是研究的關(guān)鍵一環(huán), 由于實車測試的成本較高、 周期長, 易受空間天氣影響. 為驗證所建立模型的準(zhǔn)確性， 搭建了與實車成1∶1比例的實驗臺架進行在環(huán)實驗[8-10], 并且添……