[发明专利]商用车驾驶室七轴疲劳耐久测试台架的自由度控制方法

说明书

本发明涉及车辆测试技术领域，具体涉及商用车驾驶室七轴疲劳耐久测试台架的自由度控制方法，包括：根据车架装置质心七自由度位移控制命令，对连接点在车架坐标系中的坐标进行扭转变换、平移变换和转动变换得到连接点在固定坐标系中的连接点固定坐标；根据连接点固定坐标和加载装置连杆机构运动学关系，计算出每个加载装置中液压缸的移动位移量，根据该移动位移量控制加载装置中的液压缸工作。本发明让可多个液压缸协调运动，实现车架装置的多个自由度运动，控制更精确，从而提高试验精度。

技术领域

本发明涉及车辆测试技术领域，具体涉及商用车驾驶室七轴疲劳耐久测试台架的自由度控制方法。

背景技术

商用车是用于运送人员或货物的汽车，包括载货汽车和九座以上的客车。为了保证商用车使用的安全性、可靠性，需要对商用车的驾驶室进行疲劳耐久测试。目前针对车辆驾驶室的耐久测试，通常是在六自由度振动台上进行。

但是，商用车驾驶室由于尺寸大和重量重的特点，难以安装在六自由度振动台上，或者超出六自由度振动台的负荷限制，导致商用车驾驶室台架耐久试验的开展遇到较大的困难。即使某些商用车驾驶室尺寸较小，重量较轻，能够安装到六自由度振动台上进行试验，但由于六自由度振动台台面为刚性平台，对驾驶室起到刚性约束作用，约束了商用车车架的扭转自由度，驾驶室疲劳耐久试验的精度较低。

发明内容

本发明意在提供一种商用车驾驶室七轴疲劳耐久测试台架的自由度控制方法，以解决驾驶室疲劳耐久试验精度低的问题。

本方案中的商用车驾驶室七轴疲劳耐久测试台架的自由度控制方法，包括以下步骤：

步骤1，以七自由度台架中的车架装置底面中心为原点建立车架坐标系，以地面上车架坐标系原点正下方处的点为原点建立固定坐标系；

步骤2，以车架装置位于垂直运动行程的中点且其他六个自由度的位移均为零时，的车架装置的位置为初始位置坐标，根据车架装置的长度、宽度和厚度，记录每个加载装置上各个连接关节点在固定坐标系中的节点坐标，根据车架装置的长度、宽度和厚度记录每个加载装置与车架装置的连接点在车架坐标系中的连接点坐标；

步骤3，车架装置的当前位置坐标和初始位置坐标的差值即为车架装置质心七自由度位移，获取车架装置质心七自由度位移控制命令，并根据车架装置质心七自由度位移控制命令，对加载装置和车架装置的连接点进行扭转变换、转动变换和平移变换，得到该连接点在固定坐标系中的连接点固定坐标；

步骤4，根据连接点固定坐标和加载装置连杆机构运动学关系，计算出每个加载装置中液压缸的移动位移量，根据该移动位移量控制加载装置中的液压缸工作。

本方案的有益效果是：

以车架装置自身的尺寸为基础，在建立的车架坐标系下记录连接点和关节点的初始坐标，然后计算产生了七自由度位移后的车架装置的各个关节点和连接点的坐标，进而计算出加载装置中液压缸的移动位移量，以此来控制液压缸的工作，让多个自由度下的液压缸的控制更精确，提高试验精度。

进一步，还包括步骤5，通过位移传感器采集每个加载装置中液压缸的实际位移响应，建立以车架装置质心七个自由度位移为变量的七元非线性方程组，采用牛顿迭代法求解七元非线性方程组，得到车架装置质心七个自由度位移响应，对七个自由度位移进行各个自由度的闭环控制。

有益效果是：对七个自由度为变量建立的七元非线性方程组进行求解，以用于闭环控制，使各个自由度的控制过程的协调性更高，让七自由度台架在试验过程中能够得到连续、有效的控制，提高试验结果的准确性。