【摘要】：由于輪轂電機驅動軍用無人車輛質心高,簧下質量大,車輛在低速轉向時,轉彎半徑比大,機動性較差,在高速轉向時,操縱穩(wěn)定性較差,容易失去方向的控制。針對該問題,從工程應用角度出發(fā),對6×6全輪轉向軍用無人車輛進行了底盤設計與性能仿真研究。研究工作具體如下:(1)首先對軍用無人車輛的發(fā)展現(xiàn)狀和應用情況進行了梳理,主要分析了國內外軍用無人車輛及其操縱穩(wěn)定性和多軸轉向技術等方面的研究現(xiàn)狀。在此基礎上,根據(jù)項目性能需求提出軍用無人車輛底盤總體設計方案,主要研究整車底盤總體布置,全向全驅方案的實現(xiàn),包括電池、電機選型,全輪轉向系統(tǒng)設計。并對其進行動力性能匹配設計,根據(jù)動力性能匹配計算結果,基于ADVISOR軟件對其匹配結果進行仿真驗證。(2)設計了一款基于蝸輪蝸桿傳動的獨立轉向懸架系統(tǒng),實現(xiàn)整車全輪轉向,以所建軍用無人車輛整車為模型,推導出三軸軍用無人車輛非線性二自由度數(shù)學模型,在此模型基礎上,提出了全輪轉向的最優(yōu)控制策略。利用Matlab/Simulink軟件建立了6×6全輪轉向三軸車輛的整車仿真模型,在相同參數(shù)設置條件下,將全輪轉向車輛模型與前橋轉向車輛模型兩者的仿真結果進行對比分析。結果表明全輪轉向三軸軍用無人車輛在低速行駛時,機動性較高;在高速行駛時,其操縱穩(wěn)定性較好。(3)在分析了全輪轉向技術對整車操縱穩(wěn)定性影響的基礎上,利用ADAMS/Car軟件建立了軍用無人車輛整車多體動力學仿真模型。根據(jù)所建三維虛擬樣機模型的參數(shù)和硬點位置,分別建立整車的各項模板和子系統(tǒng),主要包括:全輪轉向、懸架、動力總成和車身總體等系統(tǒng)模板,然后通過這些系統(tǒng)模板建立相應的子系統(tǒng)并利用通訊器建立相互之間的匹配關系,最后裝配成軍用無人車輛整車操縱穩(wěn)定性仿真模型。(4)對所建軍用無人車輛整車多體動力學模型進行了操縱穩(wěn)定性試驗,包括轉角階躍、轉角脈沖、穩(wěn)態(tài)回轉和蛇行4項試驗。針對各項試驗結果進行分析,并根據(jù)各項試驗評價方法對該軍用無人車輛進行了操縱穩(wěn)定性評價。通過仿真結果找出對該車操縱穩(wěn)定性影響較大的因素并對其定量分析,選定較優(yōu)設計參數(shù)對虛擬樣機三維模型進行優(yōu)化。最后通過試制樣車進行了實車試驗,其試驗結果驗證了仿真結果的可靠性,為研究和改善軍用無人車輛的操縱穩(wěn)定性能提供理論參考和工程應用價值。
【圖文】：

輕型部隊和先鋒部隊承擔探測、物資運輸和傷員后送等輔助性任務。逡逑２０１５年在俄羅斯的武器裝備展上，俄羅斯推出了一款高機動性地面軍用無人車輛逡逑ＲＴＫ－ＡＭ［３］，如圖１．１所示。在作戰(zhàn)時ＲＴＫ－ＡＭ無人平臺的主要作用就是對周圍的危險逡逑環(huán)境進行偵察。它是一款８輪驅動的無人車輛，由于中間部件可以壓縮和旋轉，從而提逡逑高了整車的機動性能和越障能力。它可以執(zhí)行多種任務，其有效工作時間可以達到４小逡逑時以上。ＲＴＫ－ＡＭ軍用無人車輛可以在厚度達到１０ｃｍ的雪地上行駛，也可以跨越寬度逡逑達到５０ｃｍ壕溝，其涉水深度可以達到２５ｃｍ。目前其研宄團隊將繼續(xù)測試該車輛，，并研逡逑究在車上集成各種裝備，比如基于視覺的偵查系統(tǒng)和排雷機械手等。逡逑圖１．１俄羅斯地面無人車輛ＲＴＫ－ＡＭ逡逑以色列在軍用無人車領域一直處于較快的發(fā)展狀態(tài)。其汽車工業(yè)公司推出了邋“阿姆逡逑斯塔夫”（ＡＭＳＴＡＦ）邋６ｘ６無人車是在加拿大ＯＤＧ公司的“亞爾古舟”（ＡＲＧＯ）邋６％無逡逑人車的基礎上研制而成，主要用于執(zhí)行警戒、邊界巡邏、運輸和傷員后送任務，如圖１．２逡逑所示�！鞍⒛匪顾颉卞澹叮稛o人車采用了先進的電傳動技術，正常工作狀態(tài)蓄電池供電，逡逑輪邊電機獨立驅動兩側前輪

圖１．２邋“阿姆斯塔夫”（ＡＭＳＴＡＦ）邋６ｘ６無人車逡逑“”
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TJ810.3

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本文編號：2660138