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在现代化建设中,多轴车辆的使用越来越普遍,该种车辆具有:较强的越野能力;可以在高强度坎坷路面行驶;多轴转向保证转向灵活性;多轴驱动保证强大驱动力。多轴车辆的这些能力,主要归功于其两大技术:多轴转向技术和油气悬架技术。而随着工程建设的飞速发展,其行驶环境越发恶劣多变,多轴车辆现有性能已显不足,这就需要更加先进的多轴转向技术及油气悬架技术,而且还要匹配好二者的关系。面对这一现状,国内外越来越多的企业及科研院所,都把目光投在电控液压多轴转向及主动油气悬架这两大技术上。另外,多轴车辆强大的液压动力源可以为电控液压转向及主动悬架安装提供良好平台,可见多轴车辆转向与悬架的电液主动控制已经是大势所趋。考虑以上情况,本文对多轴车辆转向、悬架及二者的集成控制进行研究。首先,分析了目前多轴转向机械杆系设计优化存在的弊端,提出转向杆系二次修正的必要性;为了提高车辆操纵稳定性,设计了多轴转向控制器。其次,分析多轴车辆悬架系统现状,设计多轴车辆主动悬架控制器。最后,分析这两项技术存在的相互关联性,给出集成控制方法。多轴转向技术研究的基础是建立精确的数学模型。为了研究的方便,大多研究者只建立车辆的线性模型,而对于实际中高度非线性的多轴车辆而言,只建立系统线性模型是不够的。本文深刻考虑到这一点,在建立多轴转向技术线性模型的基础上,建立了车辆系统的非线性模型。悬架模型包括四分之一模型、半车模型及整车模型,前两者不能全面反应悬架所拥有的全部性能。多轴工程车辆多为高质心、大载重量,对车身侧倾角尤其关注,所以本文建立多轴车辆的整车悬架系统模型。将悬架模型与转向模型关联组成整车5+2n自由度线性模型和非线性模型,通过在MATLAB/ Simulink中进行车辆模型仿真,考察系统模型相关特性。轮胎非线性是整车非线性的重要来源。本文采用有限元方法对轮胎进行垂直及侧偏工况计算,并将计算结果与试验数据对比分析,证明本文所采用的有限元计算方法的合理性。提出以一元二次方程为轮胎模型基础表达式,将计算结果通过MATLAB进行曲线拟合,得出轮胎模型。总结以上工作给出建立轮胎模型新方法,并建立适合本文的轮胎模型,通过计算结果与试验对比,说明所建模型的准确性。本文分别设计了多轴转向控制器及主动悬架控制器。在进行多轴转向研究时,对目前机械式多轴转向系统导致轮胎磨损这一情况进行了分析:由于杆系属于细长杆件,承受转向阻力矩产生弹性变形,导致各车轮转角关系改变,进而引起轮胎磨损。为了更加逼近实际情况,本文将优化设计中所用的刚性杆系柔性化,仿真后发现各轮转角与实际转角比较接近,说明了杆系柔性化的准确性,提出转向杆系二次修正的必要性,并给出相应修正方法。但机械转向杆系转向不能改善多轴车辆操纵稳定性。为此,本文设计多轴转向控制器,同时考虑实际中变量难测问题,设计Luenberger降维观测器,进行变量估计,并采用状态反馈控制方法对多轴转向进行控制,通过仿真分析,说明控制器的优越性。进行主动悬架控制器设计时,为了使主动悬架性能最佳,本文分别设计了主动悬架H2、H∞及H2/H∞控制器,并对控制器仿真结果进行对比分析。结果说明,H2主动悬架控制器具有很好的动静态性能,但是对外界扰动的抑制力不强;H∞主动悬架控制器具有很好的鲁棒性能,对外界干扰抑制力强,但其悬架动静态性能不及H2控制器。综上所述,本文采用H2/H∞主动悬架控制器,这种控制器兼有H2控制器和H∞控制器的所有优点,使悬架性能达到最优的同时具有较好的鲁棒性能。本文最后设计多轴转向控制系统与主动悬架控制系统的集成控制器。首先,通过分析多轴车辆稳态模型,找出车辆各参数对各项性能的影响。其次,分析多轴转向控制器及主动悬架控制器单独控制车辆非线性模型时存在的问题。结果证明,多轴转向控制虽然具有很好的车辆操纵稳定性,保证车辆行驶安全,但这是以牺牲车辆横摆角速度为代价的。主动悬架能很好的抑制车辆侧倾角的变化,但减小了车辆的侧向力,改变车辆稳态性能,对车辆安全行驶不利。基于以上分析,本文给出多轴转向协调控制策略对车辆加以控制。其思想是,在车辆转向的过程中用各车轮的附加转角,来补偿由于主动悬架控制而损失的侧向力,提高车辆的控制性能。在上述集成控制基础上,添加悬架协调控制策略对车辆进行控制,其思想是通过改变各悬架控制力来间接改变悬架刚度,进而改变车辆横摆角速度;通过跟踪理想横摆角速度,补偿多轴车辆对横摆角速度响应的不足。通过仿真分析,证明集成控制器的优越性。经过本文研究,最终给出将多轴转向系统与主动悬架系统集成的合理方法,在很大程度上改善了多轴车辆底盘性能,对相关领域研究具有借鉴意义。