基于多轴电液伺服转向系统的重型车辆操纵稳定性研究

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(福州大学 机械工程及自动化学院， 福建 福州 350108)

引言

重型车辆广泛应用于基础设施建设，如大吨位全路面起重机、大型运梁车和矿用自卸车等民用装备；及军事重工领域，如大型导弹运输车、重型电子发射车和牵引运载车等军用特种车辆[1-2]。同时，由于单轴承重的限制并考虑到道路损坏，常通过增加重型车辆的轴数提高其运输效率[3]。然而，多轴车辆由于整车尺寸和承载质量增大以及工况的复杂， 转向时机动性变差， 驾驶员操作困难，容易引发安全事故。因此有必要深入研究多轴车辆的操纵稳定性。

为了分析多轴车辆转向时的操纵稳定性，建立准确的操纵动力学模型成为横向动力学研究中的重点，许多学者对此已经做了不少工作。ELLIS[4]以前轮转向的三轴车辆为研究对象，提出了将不参与转向的后两轴等同为位于其中间位置的单个等效轴，在假设所有轮胎都具有相同的侧偏刚度且各轴载荷平均分配的前提下，将三轴车辆等效为二轴，对原有二自由度自行车模型进行扩展。但该模型的侧偏角只与侧向加速度有关，WINKLER等[5]进一步研究了轮胎侧偏角与车速、转弯半径等的关系，对具有多个非转向轴的重型卡车建立了轮胎侧偏角与转弯半径及侧向加速度的函数，提出了一种更为复杂的通用车辆操纵稳定性分析模型。上述模型针对的是前轴转向的车辆。接着，人们研究了多轴转向的操纵稳定性。李运华等[6]针对非完整约束多轴驱动车辆，以中间轴为基准建立动力学模型。……