随着高速公路通车里程的逐年增加,为提高公路养护工作的效率,降低公路养护中安全事故的风险,用于高速公路养护的道路管制交通锥自动收放车及相关养护装备逐渐被研究机构与企业所关注。交通锥收放作业时工作装置间动作逻辑复杂,同时受到实际车速、交通锥回收与布放距离和工作装置动作时间等相关参数的影响,回收效率与布放间距难以保证,为使交通锥收放自动收放车在稳定可靠作业的基础上提高作业效率,保证车辆能够协调有序的作业,本文进行了如下研究:首先,根据本课题研究的交通锥自动收放车工作原理,对各工作装置子系统进行动力学建模及仿真分析,为研究工作过程中负载时变状态下控制系统稳定性问题提供数据支撑;通过对整车协调控制需求的分析,确定交通锥自动收放车协调控制系统构架。其次,制定在不同工况下实时车速、交通锥回收与布放距离、工作装置动作时间对车辆需求速度的协调控制策略;在基于回收与布放工况分析的基础上,针对工作装置动作逻辑复杂且相互制约的基本情况,制定工作装置动作时序,完成相应动作逻辑流程图。再次,为验证整车协调控制策略及回收布放动作逻辑的合理性,利用MATLAB/Simulink/Stateflow分别建立工作装置子系统控制模型、回收与布放动作逻辑控制器模型,编写车辆需求车速控制程序,利用AMESim建立包含液压泵、控制阀、液压缸、传感器和负载模块等液压系统模型。最后,利用联合仿真技术对工作装置子系统、回收与布放工况下工作装置动作逻辑协调控制仿真结果进行分析,并对需求车速控制策略进行仿真验证。仿真结果表明机械手回收装置液压缸在有负载干扰下具有较好的稳定性,做前伸和收缩动作时,具有较好的跟随性;回收与布放工况下工作装置动作逻辑符合动作要求,能够完成回收布放工作;能够根据工况的变化在保证作业效率的前提下规划出车辆实际需求车速。