农业机械学报

作者：周福阳，郭康权，张新月，贾祎涵，舒成勇

单位：西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,

关键词：柔性底盘;动力学模型;前轮转向;转向特性;试验

基金：国家自然科学基金项目(51375401)

农用柔性底盘通过偏置转向轴转向，4个独立的电动轮既要用于行进，又要驱动转向，控制难度大。为探明柔性底盘前轮转向过程的转向特性，建立了7自由度整车动力学模型，并通过Matlab/Simulink软件建立相应的交互控制仿真模型，进行了不同车速下单轮驱动转向与双轮比例控制转向的仿真与分析，根据仿真结果制定了控制策略；在此基础上，设计了实车的电子控制硬件与软件系统，进行了实车转向试验。结果表明：转向时两前转向轮之间存在较强的耦合作用，耦合的关键因素是两转向轮转向角偏离阿克曼转向几何导致的轮胎回正力矩，该回正力矩阻止这种偏离，同时偏离程度越大，回正力矩越大，反之亦然；前轮转向系统具有较强的非线性，转向角相同时，转向过程中所需的车轮驱动力矩与车速的平方成正比；7自由度整车动力学模型转向仿真结果与实测结果吻合程度较高。该研究可为柔性底盘前轮转向通用控制策略的制定提供仿真平台与理论依据。

来源：2022年第2期

《农业机械学报》期刊编辑部

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