轮式无人车超指标通过性计算仿真实例

近年来，无人车的研发如火如荼，各大航展有各个厂家各个型号的无人车亮相展出，尤其是多轴轮式无人车，以其高机动能力，成为了市场焦点产品。

多轴轮式无人车的研发中，其通过性能指标往往较常规车辆有大幅度提升。比如珠海航展中兵器装备集团推出的某三吨级8x8轮式无人车采用车轮直径约750mmAT越野轮胎，在分布式电驱动系统的加持下，标称越障碍能力或可达到800mm。这在传统的车辆通过性能指标设计过程中，是不可能实现的。

借助计算机辅助计算技术，多体动力学的解决方法日益多样，这为车辆超常规指标的通过能力计算，带来了可能。

下面通过案例的形式，使用ADAMD工具进行多轴轮式无人车超规垂直障碍通过性能指标计算。

下面通过案例的形式，使用ADAMD工具进行多轴轮式无人车超规垂直障碍通过性能指标计算。

DEMO车型假设：g=10m/s²

整车质量3000kg；

驱动形式：8x8分布式轮毂电机驱动

单轮悬上质量：325kg

单轮悬下质量：50kg(电机25，轮胎25)，

轴距：1000mm+1000mm+1000mm

轮距离：1700mm

轮胎：265/65R17

质心位置：1500，0，750

车轮静行程范围：-100～+100mm

等效弹簧刚度：32.5N/mm

弹簧预载荷：3250

取阻尼比：0.3

等效阻尼：2N/mm/s

某些默认假设：

车辆关于自身中心面对称。

车辆系统建模硬点：

序号	X	Y	Z
1.	0	-850	0
2.	1000	-850	0
3.	2000	-850	0
4.	3000	-850	0
5.	0	-850	375
6.	1000	-850	375
7.	2000	-850	375
8.	3000	-850	375

建模过程：

1.       以硬点（1、2、3、4）为参照，建立悬下质量，并重命名为m_L1~ m_L4并输入质量属性

2.       以硬点（5、6、7、8）为参照，建立悬上质量，并重命名为Ms_L1~ Ms__L4并输入质量属性

3.       建立悬上质量与悬下质量间的移动副

4.       建立悬上质量悬下质量间弹簧减振器

5，建立悬上质量之间的固定副，任意悬上质量与地面间的平面副

 

6建立车轮与路面，tire_L1~ tire_L4

6建立车轮与悬下质量之间的转动副

5.       设置所有部件的速度属性（包括轮胎）

6，使用不同路面调试模型（

设置0初始速度，试仿真，检查报错信息。

设置非零初始速度，试仿真，检查报错信息。

计算过程应流畅，无异常报错。

6建立悬上质量与悬下质量之间的行程限制器：限制车轮行程为-100～+100mm范围内。

建立电机（轮毂电机为例）：

更换目标路面，进行仿真:

仿真成功后，import车体模型作为显示体，进行后处理。

仿真不通过的原因一般主要有几点：

1、 初始速度设置不合理，尤其与电机的扭矩曲线要匹配。

2、 悬架行程设计不合理，一般出现撞墙后，车网回跑，基本就是悬架行程太短。

3、 车轮抖动，可以增加车轮惯量试试。