[实用新型]一种液电耦合的汽车运动模拟平台装置

说明书

本实用新型涉及一种液电耦合的汽车运动模拟平台装置，包括运动平台、支撑平台、固定在支撑平台上的4个连通液压机构和直线运动单元；连通液压机构的移动液压缸的缸筒与运动平台通过球铰连接，球铰与运动平台的位置关系与汽车轮胎与车身的布置一致，连通液压机构的固定液压缸的活塞杆与直线运动单元的传动机构固定连接；运动平台上固定有位移角度传感器。通过控制伺服电机的转向和转速，进而实现对运动平台的位姿控制，能够模拟汽车在行驶过程中的车身位姿，解决了现有汽车运动模拟装置成本高、结构复杂、控制繁琐和不适合做耐久性实验的问题。

技术领域

本实用新型属于汽车运动模拟技术领域，具体涉及一种液电耦合的汽车运动模拟平台装置。

背景技术

汽车运动模拟平台是一种用于模拟汽车驾驶人员动态感受的地面模拟仿真设备，能够让模拟平台上的驾乘人员感受到真实汽车行驶过程中相近的瞬时过载及姿态变化。运动模拟平台的发展历史大致可分为如下三个阶段：第一阶段为机电模拟阶段该时期的运动模拟平台不具备基本的运动及动力学学解算功能，无法准确还原出驾驶员的真实运动感受；第二个阶段为电子模拟阶段在这一时期电子技术快速发展，诞生了第一台电子计算机，研究人员开始利用模拟电路来解算汽车动力学模型，使得模拟平台的各方面性能有了较大程度的提升。但是由于模拟电路的增加，带来了更多的累积误差，严重影响了对精度的要求；第三阶段是数字模拟阶段该阶段典型的特征是成功地将数字计算机技术应用于运动模拟平台的开发过程中。数字计算机克服了模拟电路硬件所产生的累积误差，使得计算能力大幅度提高，进一步提高了数学模型的求解精度，大幅度提升了运动模拟平台动态模拟能力。

国外的运动模拟平台大都采用六自由度的并联机构，但是对于汽车而言，在某些自由度方向只需要做微小的运动就能快速改变运动轨迹。由于其改变幅度甚至远远低于人体感知阈值，所以使用少自由度的运动模拟平台进行动态模拟成为可能，而当不必要的自由度被减少之后，机构的复杂程度和研制成本就将大大降低，但价格仍是非常昂贵。

现阶段的汽车运动模拟平台可分为液压作动器式和电缸作动器式两种运动输出方式。

液压作动器控制模式的汽车运动模拟平台装置存在的主要问题是：

1、需要通过液压泵站和液压系统实现液压缸体运动输出，控制结构复杂，控制逻辑繁琐，设备安装调试难度极大，导致后期装置的使用难度大及平台维护成本高；

2、运行时噪声大，在液压泵的作用下，平台运动过程中缸体内的液压油压力高，极易导致液压回路的漏油问题，同时对工作空间产生的严重的噪音污染。

电缸作动器控制模式的汽车运动模拟平台装置存在的主要问题是：

1、需要通过复杂的电器控制系统进行平台控制，控制策略复杂，由于电缸作动器的零件布置受空间限制，导致电缸输出扭矩、输出量程和运行速度受限，针对大量程、大扭矩和高速输出的汽车极限工况运行难于实现；

2、电缸作动器中的电机、减速器等部分组成零部件为汽车运动模拟平台随动部件，导致电缸作动器在运行过程中转动惯量大，从而影响电缸作动器控制的汽车运动模拟平台装置的启动和制动速度，严重影响了平台装置的运动模拟性能，同时平台装置转动惯量大直接导致运行能耗高。

综上所述，亟需在满足应用需求和低成本的要求下，开发一种汽车运动模拟平台装置。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种液电耦合的汽车运动模拟平台装置，满足模拟实际使用工况下汽车位姿变化的应用需求为前提，解决了现有汽车运动模拟装置成本高、结构复杂、控制繁琐和不适合做耐久性实验的问题。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：