车轮动载荷测量系统技术方案

本发提供车轮动载荷测量系统

【技术实现步骤摘要】
车轮动载荷测量系统、车辆主动悬架防侧翻控制系统及方法


[0001]本专利技术属于车辆工程智能悬架
，涉及车轮动载荷测量系统
、
车辆主动悬架防侧翻控制系统及方法
。

技术介绍

[0002]在车辆智能悬架控制算法设计过程中，车轮与路面之间的作用力是最关键的控制器输入状态量之一，是主动悬架实现精确
、
稳定控制效果的前提
。
特别是在主动悬架模型基础上，构建反馈作用力时，需要对不同的状态量参数进行采集，而车轮处的垂向加速度
、
与之相关的车轮动载荷以及路面输入位移量，是较难直接采用现有的传感器进行测量的，选择降维的状态参数，造成了控制精度的下降，是主动悬架应用过程中需要解决的重要工程实际问题
。
[0003]对此参数的获取，通常采用车辆六分力测量仪
。
传统的六分力测量仪产品通常包括测量滑环
、
信号放大器
、
测量单元
、
轮辋适配器
、
轮毂适配器等复杂的系统结构
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
车轮动载荷测量系统，其特征在于，包括：轮毂适配器
(1)、
传动杆
(3)、
伸缩螺杆
(7)、
车轮垂向加速度传感器
(5)、
簧载质量垂向加速度传感器和数据处理单元；使用时，所述轮毂适配器
(1)
通过弯型螺栓卡
(10)
固定安装在车轮的轮毂
(12)
中心；所述轮毂适配器
(1)
中心固定设置有轴承，所述传动杆
(3)
一端与轴承连接，另一端上连接有传感器支座
(4)
，传感器支座
(4)
能绕着传动杆
(3)
轴线旋转；所述传感器支座
(4)
上固定设置车轮垂向加速度传感器
(5)
；所述伸缩螺杆
(7)
一端与传感器支座
(4)
活动连接，另一端上活动连接有用于与车身连接的连接机构；所述车轮垂向加速度传感器
(5)
用于采集车轮垂向加速度；所述簧载质量垂向加速度传感器用于采集车身垂向加速度；数据处理单元根据车轮垂向加速度和车身垂向加速度计算得到车轮动载荷
。2.
根据权利要求1所述的车轮动载荷测量系统，其特征在于，所述传动杆
(3)
能轴向移动调节
。3.
根据权利要求1所述的车轮动载荷测量系统，其特征在于，所述连接机构为高强磁铁
(6)
，所述伸缩螺杆
(7)
另一端通过球窝座
(9)
与高强磁铁
(6)
连接
。4.
根据权利要求1所述的车轮动载荷测量系统，其特征在于，所述伸缩螺杆
(7)
一端通过关节轴承
(8)
与传感器支座
(4)
连接
。5.
根据权利要求1所述的车轮动载荷测量系统，其特征在于，还包括用于显示和保存车轮动载荷的信号采集移动终端
(11)。6.
车辆主动悬架防侧翻控制系统，其特征在于，包括：权利要求1‑5任一项所述的车轮动载荷测量系统
、
位移传感器
、
控制器
、
作动器
、
角度传感器
、
角加速度传感器；所述车轮动载荷测量系统，用于测量得到车身垂向加速度和车轮动载荷；所述位移传感器，用于采集车身垂向位移以及车轮垂向位移；所述角度传感器，用于采集车身侧倾角
、
质心侧偏角以及横摆角；所述角加速度传感器，用于采集车身侧倾角加速度；所述控制器，用于根据车轮动载荷
、
车轮刚度和车轮垂向位移计算得到车轮的路面位移输入量；根据车身垂向位移和车轮垂向位移，得到车身垂向运动速度
、
车轮垂向运动速度
、
悬架动挠度；基于车身垂向位移
、
车轮垂向位移
、
车身垂向运动速度
、
车轮垂向运动速度和路面位移输入量构建主动悬架系统状态变量及状态方程；基于所述主动悬架系统状态方程，以车身侧倾角
、
侧倾角加速度
、
质心侧偏角以及横摆角为属性变量，以车辆侧翻概率为输出，构建动态贝叶斯网络预测模型，基于动态贝叶斯网络预测模型预测车辆侧翻概率；基于车辆侧翻概率建立隶属度函数，根据隶属度函数，设计模糊规则，建立包含模糊变量
、
隶属度函数值
、
车身垂向加速度限制条件以及悬架动挠度限制条件在内的线性矩阵不等式组，求解得到控制力增益系数；根据控制力增益系数
、
车辆侧翻概率所对应的隶属度函数值及状态变量，计算得到控制力；作动器，用于根据控制器输出的控制力，产生相应的位移，推动车轮处车身及车轮产生期望的相互作用力及位移
。7.
车辆主动悬架防侧翻控制方法，其特征在于，基于权利要求6所述的车辆主动悬架防侧翻控制系统，包括：
(1)
获取车轮动载荷
、
车身垂向加速度
、
车身垂向位移
、
车轮垂向位移
、
车身侧倾角

【专利技术属性】
技术研发人员：周辰雨，赵轩，余强，朱国华，史培龙，杨慧勇，张硕，袁晓磊，王姝，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：