【摘要】：軍用地面無(wú)人車輛是未來(lái)軍事力量的重要組成部分。在我國(guó),大量的“一代坦克”面臨著淘汰和退役,但是其單流傳動(dòng)系統(tǒng)具有傳動(dòng)效率高、成本低的優(yōu)點(diǎn),是最具有無(wú)人化潛力的履帶裝甲平臺(tái)。本課題以某部委預(yù)研項(xiàng)目為依托,以某型單流傳動(dòng)履帶裝甲車輛為平臺(tái),緊緊圍繞其整車與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)開展無(wú)人駕駛時(shí)的自主坡道起步控制技術(shù)研究,具體內(nèi)容如下:(1)對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了起步過程的動(dòng)力學(xué)分析,并從滑磨功等方面全面對(duì)比了轉(zhuǎn)向離合器與主離合器進(jìn)行坡道起步的優(yōu)缺點(diǎn);以履帶裝甲車輛安全起步條件為前提,提出了無(wú)人駕駛履帶車輛坡道起步的評(píng)價(jià)指標(biāo);制定了轉(zhuǎn)向離合器坡道起步方案。(2)以轉(zhuǎn)向離合器坡道起步過程中車輛的受力變化為依據(jù),進(jìn)行整車動(dòng)力學(xué)分析;在足夠安全的范圍內(nèi),給出了溜車距離的計(jì)算表達(dá)式和兩側(cè)履帶所受驅(qū)動(dòng)力的約束條件。(3)依據(jù)坡道起步過程對(duì)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)響應(yīng)時(shí)間的要求加裝了液壓伺服控制系統(tǒng);建立了伺服放大器與閥控液壓缸的數(shù)學(xué)模型以及轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系,并在simulink中進(jìn)行了系統(tǒng)開環(huán)特性測(cè)試。(4)采用模糊PID閉環(huán)控制算法實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)期望位移值的精確跟蹤;在坡道起步第一階段用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)提供的坡道角度來(lái)確定離合器半接合點(diǎn),第二階段引入發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降率對(duì)離合器接合速度進(jìn)行閉環(huán)控制;并將無(wú)人駕駛時(shí)自主坡道起步的功能實(shí)現(xiàn)融入整車控制系統(tǒng)的架構(gòu)中。(5)通過參加“跨越險(xiǎn)阻”地面無(wú)人系統(tǒng)挑戰(zhàn)賽以及實(shí)車試驗(yàn),驗(yàn)證了無(wú)人駕駛模式下的整車自主坡道起步策略,取得良好效果,在溜車距離幾乎為零的前提下,大大減小了起步時(shí)間和滑磨功。
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TJ810
【圖文】：

MULE系列無(wú)人車

圖 1.1 Crusher 圖 1.2 MULE 系列無(wú)人車雖然通過獨(dú)立輪轂驅(qū)動(dòng)與先進(jìn)的懸掛系統(tǒng)可以有效地提高輪式無(wú)人平臺(tái)對(duì)路面狀況的適應(yīng)能力，但是其通過性與越野能力還是不如履帶平臺(tái)。著名的“黑騎士”履帶無(wú)人戰(zhàn)車（圖 1.3）由一臺(tái) 300 馬力的柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，其單位功率高達(dá) 25～30 馬力／噸，“黑騎士”的動(dòng)作相當(dāng)具有爆發(fā)性，由于無(wú)須考慮乘員的生理承受能力，它的后置柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在數(shù)秒鐘內(nèi)可將其從靜止加速到 77 千米/小時(shí)的極速，而且其制動(dòng)性能也非常好，全速行駛時(shí)可以非常流暢地轉(zhuǎn)換到制動(dòng)狀態(tài)[15]。與其師出同門的還有“角斗士”新型戰(zhàn)術(shù)無(wú)人履帶車（圖 1.4），兩者均由英國(guó)的 BAE 系統(tǒng)公司研制[16]。

圖 1.1 Crusher 圖 1.2 MULE 系列無(wú)人車雖然通過獨(dú)立輪轂驅(qū)動(dòng)與先進(jìn)的懸掛系統(tǒng)可以有效地提高輪式無(wú)人平臺(tái)對(duì)路面狀況的適應(yīng)能力，但是其通過性與越野能力還是不如履帶平臺(tái)。著名的“黑騎士”履帶無(wú)人戰(zhàn)車（圖 1.3）由一臺(tái) 300 馬力的柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，其單位功率高達(dá) 25～30 馬力／噸，“黑騎士”的動(dòng)作相當(dāng)具有爆發(fā)性，由于無(wú)須考慮乘員的生理承受能力，它的后置柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在數(shù)秒鐘內(nèi)可將其從靜止加速到 77 千米/小時(shí)的極速，而且其制動(dòng)性能也非常好，全速行駛時(shí)可以非常流暢地轉(zhuǎn)換到制動(dòng)狀態(tài)[15]。與其師出同門的還有“角斗士”新型戰(zhàn)術(shù)無(wú)人履帶車（圖 1.4），兩者均由英國(guó)的 BAE 系統(tǒng)公司研制[16]。

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本文編號(hào)：2783326