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《輪胎耦合道路模擬試驗(yàn)臺(tái)及其波形再現(xiàn)的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、輪胎耦合道路模擬試驗(yàn)臺(tái)及其波形再現(xiàn)的研究摘要：道路模擬試驗(yàn)臺(tái)是進(jìn)行整車及其零部件耐久性試驗(yàn)的關(guān)鍵設(shè)備之一。本文論述了道路模擬試驗(yàn)臺(tái)的組成及功能，分析了波形再現(xiàn)需要注意的問題并闡述了目前的解決方法。關(guān)鍵詞：道路模擬試驗(yàn)臺(tái)耐久性波形再現(xiàn)Abstract:Roadsimulatorisoneofthekeyequipmentofthevehicleandpartsdurabilitytest.Thispaperdiscussesthecompositionandfunctionofroadsimulatorandanalysistheimportantproblemsand
2、expoundsthecurrentsolutionofwaveformreproduction.Keywords:roadsimulatordurabilitywaveformreproduction0引言在當(dāng)今汽車工業(yè)的快速發(fā)展下，各個(gè)汽車廠商需要建立、完善自身的設(shè)計(jì)、開發(fā)和測(cè)試機(jī)制，確保在有質(zhì)量保證的前提下快速、高效研發(fā)出新型車型及汽車零部件。根據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)，約有80%以上的機(jī)械零件的破壞為疲勞破壞⑴。因此，耐久性試驗(yàn)是汽車開發(fā)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。采用室內(nèi)道路模擬技術(shù)，能夠在大幅減少人力物力投入的情況下高效、高精度在室內(nèi)模擬汽車在行駛中受到的路面激勵(lì)。與道路試驗(yàn)相比
3、，道路模擬耐久性試驗(yàn)可以避免駕駛員在測(cè)試中的操作失誤所帶來的誤差，并消除惡劣天氣、車輛作用、路面維修及某些非測(cè)試零部件損壞所導(dǎo)致的試驗(yàn)周期的延長(zhǎng)⑵。我國(guó)自主研發(fā)室內(nèi)道路模擬試驗(yàn)臺(tái)起步較晚，1991年中國(guó)汽車工業(yè)總公司下達(dá)的“三維電液伺服道路系統(tǒng)研制”課題，由中國(guó)汽車技術(shù)中心和長(zhǎng)春汽車研究所負(fù)責(zé)，研制了具有大推力、長(zhǎng)行程、快速反應(yīng)的電液伺服系統(tǒng)，并開發(fā)了模擬軟件；清華大學(xué)汽車工程系管迪華教授等人對(duì)用于車軸等零件的疲勞試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行研制，完成道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)硬件和軟件的國(guó)產(chǎn)化⑶4］。武漢理工大學(xué)也完成了汽車及其零部件電液伺服道路模擬振動(dòng)臺(tái)控制算法的研發(fā)工作，提出采用參數(shù)模型法
4、進(jìn)行在線辨識(shí)，基于學(xué)習(xí)的時(shí)域在線迭代控制算法⑸6〕。西安交通大學(xué)對(duì)路面不平度的統(tǒng)計(jì)特性及適合道路模擬試驗(yàn)的統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型、基于路面譜再現(xiàn)的隨機(jī)振動(dòng)電液伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)及分析、在電液振動(dòng)臺(tái)上實(shí)現(xiàn)功率譜再現(xiàn)控制及工程實(shí)現(xiàn)等問題進(jìn)行了理論分析及實(shí)驗(yàn)研究⑺。同濟(jì)大學(xué)和上海大眾合作實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛關(guān)鍵部件和子系統(tǒng)疲勞加速試驗(yàn)，提出了中國(guó)典型地區(qū)、試車場(chǎng)道路之間的載荷譜當(dāng)量關(guān)系，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)轎車后橋疲勞壽命⑻。哈爾濱工業(yè)大學(xué)電液伺服仿真所自行設(shè)計(jì)了多臺(tái)多通道輪耦合道路模擬臺(tái)，并以快速控制原型技術(shù)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)軟件⑼。本文將詳細(xì)介紹道路模擬試驗(yàn)臺(tái)的總體設(shè)計(jì)及其技術(shù)原理。1道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)功能及組成道
5、路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)、機(jī)械、液壓、電子、信號(hào)處理和控制理論等學(xué)科為一體的綜合試驗(yàn)臺(tái)架，用來完全或局部模擬整車道路行駛時(shí)的振動(dòng)環(huán)境，模擬汽車在不同路面條件下的行駛狀況，能夠進(jìn)行整車、車廂、車架及車載設(shè)備等耐久性試驗(yàn)；進(jìn)行車廂、機(jī)架及車載設(shè)備的動(dòng)態(tài)響應(yīng)（加速度、應(yīng)變等）測(cè)試〔1°］。道路模擬試驗(yàn)臺(tái)由機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成，具體組成如下：1、機(jī)械系統(tǒng)：包括牽引裝置、承載平臺(tái)和橫向約束裝置以及基礎(chǔ)件等組成。2、液壓系統(tǒng)：液壓系統(tǒng)主要包括作動(dòng)器和液壓源兩部分。液壓源由液壓泵站、冷卻系統(tǒng)和管路系統(tǒng)組成，為試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)提供液壓能源，由液壓閥、傳感器和預(yù)載裝置等構(gòu)成的作動(dòng)
6、器實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的加載。3、控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)從功能上分為伺服控制系統(tǒng)和振動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分。其中伺服控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)道路模擬試驗(yàn)臺(tái)的數(shù)字閉環(huán)控制、系統(tǒng)的狀態(tài)顯示和液壓源的遠(yuǎn)程自動(dòng)控制o主要包括三個(gè)單元，分別為：1）監(jiān)控與管理單元，作為上位機(jī)以太網(wǎng)與震動(dòng)控制系統(tǒng)和伺服控制單元通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和信號(hào)輸入輸出，通過與PLC液圧源現(xiàn)場(chǎng)控制單元通訊，實(shí)現(xiàn)液壓源的管理與遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的狀態(tài)顯示、記錄與輸出功能；2）伺服控制單元，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的預(yù)載作動(dòng)器的數(shù)字閉環(huán)控制和故障診斷與保護(hù)；3）PLC液壓源控制單元，完成液壓源啟停邏輯控制和狀態(tài)檢測(cè)。振動(dòng)控制系統(tǒng)為控制軟件系統(tǒng)
7、，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛振動(dòng)控制和路譜再現(xiàn)。振動(dòng)控制系統(tǒng)還應(yīng)包括數(shù)據(jù)采集功能，以實(shí)現(xiàn)載荷、應(yīng)力、位移和加速度等信號(hào)的米集、存儲(chǔ)和顯示等。2道路模擬試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)原理室內(nèi)道路模擬試驗(yàn)的難點(diǎn)在于如何在試驗(yàn)室環(huán)境內(nèi)再現(xiàn)整車行駛于用戶道路或試驗(yàn)場(chǎng)道路時(shí)所承受的載荷。只有具有高精度、高真實(shí)度的路面載荷譜再現(xiàn)才會(huì)使得室內(nèi)道路模擬試驗(yàn)具有意義。因此，使系統(tǒng)的實(shí)際輸出加載與理想的目標(biāo)加載高度一致就變得十分重要。1977年美國(guó)MTS系統(tǒng)公司推出了RPC(RemoteParameterControl)軟件;1979年德國(guó)SCHENCK公司推出了ITFC(IterativeTrans
