[发明专利]一种高空作业车支腿反力计算方法及转台调平控制方法

摘要

本发明公开了一种高空作业车支腿反力计算方法及转台调平控制方法，先推导转台调平车辆在任意驻车坡度、方位角及回转角度下支腿反力的一般计算公式，在此基础上，提供了一种转台调平工况下高空作业车辆的稳定性控制方法，首先根据双轴倾角传感器计算出车辆驻车坡度及方位角，然后根据臂架回转方位与驻车斜面的相对位置关系，实现车辆幅度的分区域控制。本发明弥补了现有方法仅适用水平面作业高空作业车辆，无法计算转台调平车辆斜坡作业工况的不足，为转台调平车辆整车稳定性的计算和控制提供了依据；将任意方位角和回转角度下的复杂作业工况简化为斜坡作业和水平面作业两个区域控制，解决了转台调平工况下整车稳定性影响变量多、控制复杂的问题。

主权项

一种高空作业车支腿反力计算方法，其特征在于，根据平行移轴定理将上车受力平移至回转中心，并等效为重力G0与力矩M，G0为上车重力，M为上车倾翻力矩；由于下车倾斜，此时G0与G2作用线不再经过OO’，G2为下车重力，OO’为底盘纵向中面与支撑面的交线；因此上车重力可根据副车架平面方向分解为G0sinθ与G0cosθ，下车重力分解为G2sinθ与G2cosθ，其中G0cosθ和G2cosθ与支腿受力方向一致，而G0sinθ和G2sinθ对交线OO’有附加力矩：M′＝(G0h+G2h2)·sinθ式中M’为整车重力对交线OO’附加力矩；h为回转中心距支撑面高度；h2为下车重心距支撑面高度；θ为副车架平面与水平面夹角；当车辆在斜坡驻车工作时，上车倾翻力矩法向与副车架平面夹角为因此上车倾翻力矩M可根据副车架平面方向分解为与其中力矩分量作用于副车架平面内，因此对支腿反力不产生影响，θ为副车架平面与水平面夹角，γ为车头方位角γ∈[‑180°,180°]，为上车回转角度车辆的整车受力可等效为垂直于副车架平面的力G0cosθ和G2cosθ，平行于副车架平面的力G0sinθ和G2sinθ，法向垂直于副车架平面的力矩法向平行于副车架平面的力矩和(G0h+G2h2)sinθ，其中，平行于副车架平面的力与法向垂直于副车架平面的力矩仅影响支脚盘与地面之间的切向力，与支腿反力无关，由此，车辆在任意驻车坡度及车头方位角下的支腿反力计算公式为：式中FA、FB、FC和FD为各支腿反力；G0为上车重力；G2为下车重力；e0为回转中心到支腿中心的水平距离；e2为支腿中心到下车重心的水平距离；a为支腿横向跨距的一半；b为支腿纵向跨距的一半；M为上车倾翻力矩；为臂架变幅平面与车辆纵向对称轴的夹角。