[发明专利]一种基于荷载反馈的半车浮动装置及半车位置跟随方法

权利要求书

1.一种半车位置跟随方法，其采用的基于荷载反馈的半车浮动装置包括机架，主动三角架，主动平台，导轨，位测三角架及位测平台；机架上对应于主动平台和位测平台分别设有竖直设置的导轨；所述的主动平台、位测平台通过滑块分别置于相对应的导轨上；

主动平台底部与主动滑块导杆上端铰接，主动滑块导杆下端与主动三角架的第一角铰接，主动三角架的第二角与机架铰接，并通过传动装置与变频电机连接；位测平台的底部与位测滑块导杆上端铰接，位测滑块导杆下端与位测三角架的第一角铰接，位测三角架的第二角与机架铰接；主动三角架的第三角与拉杆的一端铰接，拉杆的另一端与位测三角架的第三角铰接；位测平台上设有多个称重传感器；

操作步骤如下：

(1)用两块同厚度支撑板分别垫在主动平台和位测平台上，标定称重传感器的采集数据至0；

(2)将待测车辆吊装放置在该装置上，使车辆底部车架对称与主动平台和位测平台接触，其中激振侧靠近位测平台设置；

(3)半车浮动跟随控制时，由半车正弦激振信号的位移和频率值，根据随动速度与最大激励速度相等确定变频电机的工作频率f；

(4)采集称重传感器的测量信号，按平均值计算确定荷载判别信号

(5)判别位测平台与车辆车架的相对位置，控制变频电机运转跟随：

当荷载判别信号值大于0并且不大于接触判别上限值p_sx时，变频电机刹车制动停止；当称重传感器平均测量值小于0时，变频电机反转，通过主动三角架带动主动平台上升，主动平台跟近测试车架；当称重传感器平均测量值大于接触判别上限值p_sx时，变频电机正转，通过主动三角架带动主动平台下降，主动平台远离测试车架。

2.根据权利要求1所述的半车位置跟随方法，其特征是：位测平台的中间位置设有均布的多个称重传感器。

3.根据权利要求1所述的半车位置跟随方法，其特征是：所述的传动装置包括法兰、传力轴及直角减速机；所述的法兰安装在主动三角架第二角处，传力轴的一端与法兰连接，另一端与直角减速机的输出轴连接，直角减速机的输入轴与变频电机连接。

4.根据权利要求3所述的半车位置跟随方法，其特征是：法兰上设有一对凹槽，传力轴朝向主动三角架的端部相对应的设有一对凹槽，传力轴与法兰通过传力块连接，传力块置于法兰和传力轴的凹槽内。

5.根据权利要求3所述的半车位置跟随方法，其特征是：直角减速机和变频电机安装在主动台安装座上，主动台安装座底部固定在机架底部；所述的导轨采用的是直线滚珠导轨；变频电机采用的是带刹车变频电机。

6.根据权利要求1所述的半车位置跟随方法，步骤(3)中变频电机工作频率确定如下：

式中：f-为变频电机工作频率；F-激振频率；S-激振位移；k-转速变换系数；L₁-主动三角架第一角铰链中心至与第二角铰链中心的距离；L₂-主动滑块导杆两端的铰链中心之间的距离；e-主动三角架第二角处铰链中心与主动平台竖向中心线之间的距离；θ-主动三角架第一角处铰链中心与第二角处铰链中心的连线与竖直方向夹角。

7.根据权利要求1所述的半车位置跟随方法，步骤(4)中荷载判别信号其计算公式如下：

式中，荷载判别信号；m_i-第i个传感器测量的平均值。

8.根据权利要求1所述的半车位置跟随方法，步骤(5)的接触判别上限值p_sx，其计算公式如下：

式中，M-车体质量；n-车轮个数。