履带车辆电驱动系统协同仿真与控制策略研究

第２４卷　第ｏ４期　文章编号：１００６—９３４８（２００７）０４—０２４７—０５　计　算　机　仿　真　２００７年ｏ４月　履带车辆电驱动系统协同仿真与控制策略研究　陈树勇，孙逢春，张承宁　（北京理工大学机械与车辆工程学院，北京１０００８１）　摘要：为了准确分析电传动履带车辆的驱动特性，建立了基于多体动力学软件ＲｅｃｕｒＤｙｎ／Ｔｒａｃｋ—ＨＭ的履带车辆整车行走　系统的三维多体动力学虚拟样机模型，利用ＲｅｃｕｒＤｙｎ／Ｔｒａｃｋ—ＨＭ和控制系统软件Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的接口技术建立了协　同仿真模型。对驾驶员操纵信号进行了全新定义，并在此基础上提出并在综合控制器中用标准ＩＥＣ６１１３１—３功能块图程序　语言实现了转矩控制策略。通过对０～３２ｋｍ／ｈ的加速时问、最高车速以及转向特性等驱动特性的协同仿真和实车试验结果　的分析和比较，从而验证了仿真模型及转矩控制策略的正确性。第一台电传动履带车辆原理样车的成功研制为进一步深入　研究其它驱动特性提供了移动式试验平台，对提高国内电传动研究水平具有重要指导意义。　关键词：电传动；转矩控制策略；多体动力学；协同仿真；履带车辆　中图分类号：ＴＢ２４　文献标识码：Ｂ　ＣＯｌｌａｂ０ｒａｔｉｖｅ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｔｒａｔｅｇｙ　ｏｆ　Ｔｒａｃｋｅｄ　Ｖｅｈｉｃｌｅ’Ｓ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｄｒｉｖｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　ＣＨＥＮ　Ｓｈｕ—ｙｏｎｇ，ＳＵＮ　Ｆｅｎｇ—ｃｈｕｎ，ＺＨＡＮＧ　Ｃｈｅｎｇ—ｎｉｎｇ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８１，Ｃｈｉｎａ）　ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ａｎａｌｙｓｅ　ｔｈｅ　ｄｒｉｖｉｎｇ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｄｒｉｖｅ　ｔｒａｃｋｅｄ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｅｘａｃｄｙ，ａ　３一Ｄ　ｍｕｌｔｉ——ｂｏｄｙ　ｄｙｎａｍｉｃｓ　ｖｉｒｔｕａｌ　ｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｔｒａｃｋｅｄ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｒｕｎｎｉｎｇ　ｇｅａｒ　ｉｓ　ｂｕｉｌｔ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍｕｌｔｉ＿—ｂｏｄｙ　ｄｙｎａｍｉｃｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｋｎｏｗｎ　ａｓ　ＲｅｃｕｒＤｙｎ／Ｔｒａｃｋ—ＨＭ，ａｎｄ　ａ　ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ＲｅｃｕｒＤｙｎ／Ｔｒａｃｋ—ＨＭ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ｂｕｉｌｔ．Ｔｈｅ　ｄｒｉｖｅｒ’Ｓ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｉｇｎａｌｓ　ａｒｅ　ｒｅｄｅｆｉｎｅｄ，ｔｈｅ　ｔｏｒｑｕｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｔｒａｔｅｇｙ　ｉｓ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ａｎｄ　ｒｅａｌｉｚｅｄ　ｂｙ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ＩＥＣ６１　１　３　１—３　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ　Ｂｌｏｃｋ　Ｄｉａｇｒａｍ（ＦＢＤ）ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　ｌａｎｇｕａｇｅｓ　ｉｎ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｖｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ．Ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ｔｏｒｑｕｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｔｒａｔｅｇｙ　ａｒｅ　ｖａｌｉｄａｔｅｄ　ｂｙ　ｃｏｍｐａｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔ　ｗｉｔｈ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔ　ａｂｏｕｔ　ｄｒｉｖｉｎｇ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｔｈｅ　ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ（０—３２ｋｍ／ｈ），　ｍａｘｉｍｕｍ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ　ａｎｄ　ｓｔｅｅｒｉｎｇ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ．Ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｄｒｉｖｅ　ｔｒａｃｋｅｄ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｉｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ，ｗｈｉｃｈ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ａ　ｍｏｖｅａｂｌｅ　ｔｅｓｔ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｆｏｒ　ｏｔｈｅｒ　ｄｒｉｖｉｎｇ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ’ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｒｏｆｏｕｎｄｌｙ，ａｎｄ　ａｌｓｏ　ｉｓ　ｏｆ　ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｌ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　ｔｏ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｄｒｉｖｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｔ　ｈｏｍｅ．　ＫＥＹＷＯＲＤＳ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｄｒｉｖｅ；Ｔｏｒｑｕｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｔｒａｔｅｇｙ；Ｍｕｌｔｉ—ｂｏｄｙ　ｄｙｎａｍｉｃｓ；Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；　Ｔｒａｃｋｅｄ　ｖｅｈｊｃｌｅ　力学模型并不能准确反应车辆在实际复杂多工况下的动态　１　引言　纵观国内外电传动履带车辆研究的现状和趋势，履带装　甲车辆电传动已经成为２１世纪主战坦克发展的一个重要方　向，也是未来全电坦克发展的重要前提，可以认为电传动技　术已经成为各国新型传动研究的一个热点。电传动履带车辆　具有非常复杂的多变量、非线性动力学特征，传统的稳态动　基金项目：国家“十五”预研项目（４０４０２０７０１０１）　性能；另外，由于其涉及到机械、电子、控制等不同学科领域，　如果单独从某一学科领域来研究其驱动特性，必然存在一定　的局限性。随着计算机技术和多体动力学理论的不断发展，　为像电传动履带车辆这样涉及到多领域、复杂系统驱动特性　的研究提供了一条捷径之路。控制系统设计人员和机械系统　设计人员只有协同合作，才能制定出合理的整车控制策略、　实现预期各种设计指标和性能。　本文运用多领域建模和协同仿真…这一设计理念，借　－－－——收稿日期：２００６—０２—２５　修回日期：２００６—０３—０５　２４７－－－——　维普资讯 http://www.cqvip.com

助ＲｅｃｕｒＤｙｎ多体系统动力学分析软件，阐述了电传动履带　车辆行走系统的动力学建模过程，同时基于ＲｅｃｕｒＤｙｎ／　Ｔｒａｃｋ—ＨＭ和控制系统软件Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的接口技术建　立了协同仿真模型，提出了一套合理的整车驱动系统转矩控　履带板之间以及履带板与地面、负重轮、主动轮之间的接触　力分别根据相应的刚度系数、阻尼系数以及几何尺寸等参数　来确定。　表１　行走系统各部件的名称、数量、约束形式及作用力　制策略，分别从仿真和研制的首台原理样车实车试验两方面　对协同仿真模型以及转矩控制策略进行了验证。　２　履带车辆行走系统多体动力学模型　某电传动履带车辆行走系统包括一个底盘子系统和左　右两侧履带环子系统。底盘子系统由车体、主动轮、诱导轮、　拖带轮、负重轮和悬挂装置（扭杆、平衡肘和减振器）等组　成，其中主动轮前置，负重轮采用单轮缘形式。主动轮、诱导　轮、拖带轮通过旋转副与车体相连，负重轮通过平衡肘与车　体相连，平衡肘一端通过旋转副与负重轮连接，另一端通过　旋转副连接到固定在车体上的扭力轴上。悬挂系统采用扭杆　式独立悬挂，运用转动弹簧阻尼驱动器（ＲＳＤＡ）力元件来模　拟；车体左右侧前后负重轮上方安装有筒式液压减振器，运　用平动弹簧阻尼驱动器（ＴＳＤＡ）力元件来模拟。左右侧履带　环子系统各由许多块双销式履带板通过履带端连器连接而　成一个封闭的环状结构，相邻履带板之间通过履带销和端连　器连接，端连器起着每个履带板通过履带垫与地面相互作　用。履带板上装有诱导齿，以确保履带不会偏离负重轮轨道。　由于该电传动履带车辆是８６式履带步兵战车的改进　型，用电传动系统取代原有的机械传动系统，但是行动系统　各部分的结构和参数变化不大，建模时以原有车型的设计图　纸和相关技术文件为依据来确定改进车型行动系统各部件　以及部件之间的几何参数和性能参数。对于不能获得质心、　质量、转动惯量等参数的部件，其参数根据材料类型由三维　实体建模软件Ｐｒｏ／Ｅ计算得到。由于该车增加了电池、发电　机、电机及控制器等部件，这些部件的转动惯量与整车的转　动惯量相比可以忽略不计；但是其质量需计入车体总质量，　总质量约为１５．４吨。　根据行走系统各部件的几何参数和性能参数以及不同　部件之间的约束关系，运用基于相对坐标系和递归算法的多　体动力学软件ＲｅｃｕｒＤｙｎ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ　Ｄｙｎａｍｉｃｓ）及其该软件　提供的高机动履带车辆模块Ｔｒａｃｋ—ＨＭ（Ｔｒａｃｋ—Ｈｉｇｈ　Ｍｏｂｉｌｉｔｙ），建立的整车虚拟样机模型　如图１所示，其中车　体部分由Ｐｒｏ／Ｅ软件生成的ｈｕｌ１．ｓｔｐ文件转化而来。整车行　动系统各部件的名称、数量、约束形式及作用力如表１所示。　图１　履带车辆虚拟样机模型　．．．——２４８．．．——　在建模时选取主动轮的中心作为固定坐标系。多刚体系　统的自由度数量ＤＯＦ（Ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　Ｆｒｅｅｄｏｍ）可由下式计算，　ＤＯＦ＝６ｎ一∑Ｐ　（１）　式中：ｎ为刚体个数，ｍ为运动副个数，Ｐ　为第ｉ个运动副限制　的刚体自由度个数。由式（１）计算可知整车模型共有１０５２个　自由度。　３　路面模型　路面谱文件的建立是采用多个三角形平面单元及其法　向方向来建立路面的形状，其中每个三角形单元由三个节点　所组成。每个履带子系统可以定义各自的路面和路面参数，　地面的碰撞参数决定了履带板与路面之间的接触力，接触力　的大小与变形的大小和速度有关，如式（２）所示。　Ｆ＝一ｋ（ｑ—ｑ。）　一ｃ　（２）　式中：ｋ为刚度系数，ｃ为阻尼系数，ｎ为变形指数，ｑ—ｑ。为变　形深度，　为变形速度。履带板与路面之间的摩擦力由式（３）　决定，其中肛为摩擦系数。　Ｆｆ：　Ｆ　３　为了与试验工况相比较，文章仿真工况采用的路面是水　平硬质路面，命名为ｆｉａｔ—ｌｏａｄ．ｒｄｆ格式，取地面与履带板之间　的摩擦系数为０．７。　４　驱动控制策略　４．１　电机驱动控制系统结构　电机驱动控制系统结构如图２所示，图中各部分均为所　研制的原理样车实物图片。基于可编程控制器ＰＬＣ的综合控　制器接受驾驶员操纵信号后，经过计算机初始化后再经ＣＡＮ　总线发送到发动机一发电机组控制单元、左右侧独立驱动　电机及控制单元进行数据交换，按照整车行驶控制策略实现　整车的直驶、转向以及制动。整个电传动系统的不同状态变　量参数，例如直流母线总电压和总电流、发动机转速、发动机　水温、两侧电机转速、两侧电机总电压和电流、车速、左右侧　维普资讯 http://www.cqvip.com

电机工作状态以及故障信息代码等通过ＣＡＮ总线传到综合　控制器，再通过基于ＬａｂＶｉｅｗ软件开发的数据存储显示系统　进行编程。本文软件程序是采用种ＩＥＣ６１１３１—３标准语言中　的功能块图语言进行编程，在综合控制器驱动可编程控制器　显示系统信息。　黑　数据显示存储系统　右侧电机及控制器　图２　电机驱动控制系统结构图　驾驶员操纵信号包括：加速踏板、制动踏板、方向盘信号　和档位选择信号。转矩控制是以两侧电机转矩作为控制对　象，所以把加速踏板、制动踏板和方向盘等发出的信号定义　为转矩信号。加速踏板信号设计规则如下：定义加速踏板开　始一段为空行程，其余行程按一定比例与转矩对应进行划　分。控制加速踏板位置从０到１，相当于给定感应电机转矩由　０—１０００Ｎｍ。　Ｔ＝　（—＿＝＝—＿＝＝　）　（　＝１．６１８）　（４）　“ｍａｘ一“０　式中：％为加速踏板下限，　为加速踏板上限，　为加速踏　板的实际角度，　为相应电机接受的最大转矩。制动踏板　信号设计规则与加速踏板信号设计规则类似，但制动踏板开　始一部分行程为电制动信号，其余为机械制动信号。方向盘　信号设计规则：方向盘零位或者空行程对应直驶状态，约定　当方向盘向左（右）转，则给定左（右）侧电机为制动转矩。随　着方向盘转角的增加，制动转矩也随之增加；当方向盘转至　最大时，同时踩下加速踏板，对应为Ｂ／２转向。档位信号分为　７档，分别用不同的状态字来表示：０为停车档，１为倒车档，２　为空档，３为前进档，７为原地转向档，另外为了便于试验调　试规定４、５、６为试验档。　作为电传动履带车辆的中央控制及协调管理单元的整　车综合控制器主要包括：电源模块，信号匹配单元，可编程控　制单元，ＣＡＮ总线接口，智能人机综合管理单元接口，另外　还包括车辆调试、监控和维护用的可编程控制系统扩展接　口。综合控制器由车载可充电的低压电池（＋２４Ｖ）供电，并　对该控制电源进行隔离滤波以提高系统的抗电磁干扰能力。　驾驶员操纵信号通过信号匹配单元转换后送到可编程控制　器控制单元。ＰＬＣ控制单元是采用高性能多ＣＰＵ技术，具有　高速并行处理能力和多总线驱动能力，主要功能是从硬件方　面实现整车控制策略。　４．２　控制策略　Ｄｒｉｖｅ　ＰＬＣ　Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ　Ｓｔｕｄｉｏ（ＤＤＳ）软件为整车控制策略　的实现提供了一套高性能开发工具，程序员可以根据自身要　求及现有知识选择五种ＩＥＣ６１　１３１—３标准语言中任何一种　（Ｄｒｉｖｅ　ＰＬＣ）中定义接口变量和控制程序，图３为综合控制　器中主程序流程图。　图３　主程序流程图　当车辆直驶时，加速踏板或者制动踏板工作，方向盘处　于零位或者空行程。当车辆左（右）转时，踩下加速踏板，同　时方向盘左（右）转，左（右）侧电机制动转矩的大小由方向　盘转角的大小决定，右（左）侧电机驱动转矩的大小由加速　踏板行程决定；方向盘转角处于最大值（４５。）时，左（右）侧　电机处于完全制动状态，此时为沿着逆（顺）时针作Ｂ／２转　向。当原地转向时，选择７挡，加速踏板的行程直接决定左右　两侧电机目标转矩的大小，同时保持方向盘处于零位或者空　行程。　４．３协同仿真模型　利用ＲｅｃｕｒＤｙｎ／Ｃｏｎｔｒｏｌ接口技术将整车行动系统多体　动力学模型和基于Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ建立的电机控制系统模　型结合起来，实现机械系统和控制系统联合仿真　ｊ，协同仿　真模型如图４所示。电机及控制器子系统模型如图５所示，其　中感应电机模型是基于台架试验实际得到的外特性曲线而　建立的。在ＲｅｃｕｒＤｙｎ／ＨＭ和ＲｅｃｕｒＤｙｎ／Ｃｏｎｔｒｏｌ里通过定义整　车模型的主动轮转矩输入变量Ｔｏｒｑｕｅ１、Ｔｏｒｑｕｅ２和转速输出　变量ｗ１、ｗ２，实现ＲｅｃｕｒＤｙｎ和Ｍａｔｌａｂ控制程序之间的信息封　闭循环。　驾驶员首先根据实际不同工况及使用条件给定驾驶操　控信号，整车综合控制器然后根据驾驶操纵信号及内外侧电　机反馈实时转速信号计算出内外侧电机目标转矩的大小，内　外侧电机及电机控制器再根据目标转矩及内外侧电机反馈　．．．——２４９．．．——　维普资讯 http://www.cqvip.com

图４　电机驱动控制系统原理图　图５　电机及控制器子系统模型　实时转速信号计算出内外侧电机实际输出转矩信号，如果目　标转矩大于相应特征曲线，则电机实际输出转矩值为特征曲　线值；反之，则为目标转矩值。最后实际输出转矩经过侧传动　（传动比ｉ　＝１３．２）放大后驱动内外侧主动轮，由主动轮轮　齿拨动履带板做卷绕运动，最终驱动整车行驶实现驾驶员操　控意图。　（ａ）仿真曲线　５　试验与仿真结果　５．１　加速性　加速性是指履带车辆在一定时间内加速至某一速度的　能力，通常以在规定路面和环境条件下，车辆从起步加速到　３２ｋｍ／ｈ时所需要的时间来评价。加速性是衡量履带车辆驱　动特性的重要性能指标之一，对车辆平均行驶速度有较大影　响。试验条件及方法：路面为石板路，气温为３２摄氏度，驾驶　员选择３档并快速踩下加速踏板至最大行程，设定最大行程　对应的最大转矩为１０００Ｎｍ，即式１中Ｔ　＝１０００Ｎｍ，保持制　（ｂ）试验曲线　图６　加速时间曲线　动踏板和方向盘处于零位或者空行程。为便于与试验进行比　较以及考虑到驾驶员操纵的滞后性，仿真时定义加速踏板在　０．３ｓ内驱动转矩达到最大值１０００Ｎｍ，随后维持最大值。图６　为０—３２ｋｍ／ｈ加速时间仿真和实车试验曲线。由图可以看　出，由于履带车辆的转动惯量特别大，刚起步时必须克服此　力，并不反映车辆实际行驶的平均车速，但最高车速较高时，　实际速度也较高。试验条件及方法同上，测量车辆实际所能　达到的最高车速，试验共进行４次，其中往返各２次。表２为　在限定最高转矩Ｔ　。　＝１０００Ｎｍ条件下最高车速的实车试验　和虚拟样机仿真结果。最高车速试验值与仿真值的相对误差　转动惯量，所以踩下加速踏板后车速要滞后一段时间才开始　上升，整个加速时间约为６ｓ。　５．２　最高车速　分别为２．１２％，１．９９％，一１．８１％和０．９４％，平均最高车速为　５４．７２ｋｍ／ｈ，由此可见仿真和试验值比较吻合，并且发现试验　时最高车速持续时间可达到１０秒钟以上。但是与原理样车　最高车速是指在接近水平良好沥青或者水泥路面上所　最高车速设计指标存在一点差距，经研究发现主要原因是：　驱动电机及控制器系统在高速区的效率明显下降；发动机功　能达到的最高行驶速度。它仅仅反映车辆所具有的极限能　．．．——２５０．．．——　维普资讯 http://www.cqvip.com

【ｕ～差　ｃ　率下降，处于“降功率”运行；为了安全起见，加速踏板最大　行程对应的最大转矩Ｔ　并没有完全放开。　表２　最高车速试验和仿真值　伽　伽　ｍ　喜｝　抛　０　｛搴　５．３　转向特性分析　为了进一步验证模型和控制策略的正确性，对转向特性　进行如下试验和仿真研究。由于采用转矩控制策略，驱动特　性的最佳体现在很大程度上取决于驾驶员操作，所以为了降　低驾驶员操作对转向性能分析的影响以及便于比较仿真和　试验结果，试验时选择试验档位中的４档，定义加速踏板变　量为９１５Ｎｍ，方向盘变量为一７７０Ｎｍ，即相当于给定外侧电　机驱动转矩为９１５Ｎｍ，给定内侧电机制动转矩为７７０Ｎｍ。图７　为车辆由静止状态开始转向时内外侧电机转速仿真和试验　曲线。进一步分析可知：转向开始一段时间内内侧电机转速　为负值；随后内外侧电机转速均为正，且外侧电机转速大于　内侧电机转速，外侧电机转速和所施加的制动转矩方向相　同，而内侧电机转速和所施加的制动转矩方向相反，外侧电　机发出驱动功率，内侧电机吸收功率，仿真值和试验值基本　吻合。图８为转向时整车仿真动画显示，在１３ｓｅｃ内完成９０度　转向动作。　（ｂ）试验曲线　图７　转向时内外侧电机转速曲线　图８　转向时计算机仿真动画　６　结论　１）首次将现代设计方法一协同仿真及虚拟样机技术运　用于电传动履带车辆驱动特性的研究，建立了整车行走系统　多体动力学虚拟样机模型，可进一步促进和提高电传动技术　在履带车辆上应用。　２）对驾驶员操纵信号作了全新定义，提出了转矩前馈、　转速后反馈的转矩控制策略。０～３２ｋｍ／ｈ的加速时间（小于　６ｓ）、最高车速（可达到５５ｋｍ／ｈ）以及给定转矩条件下的转向　特性等驱动特性的仿真和试验研究结果均充分验证了协同　仿真模型和转矩控制策略的正确性。　参考文献：　［１］　熊光楞，等．协同仿真与虚拟样机技术［Ｍ］．北京：清华大学　出版社，２００４．１３４—１３６．　［２］Ｊｅｓｐｅｒ　Ｓｌａｔｔｅｎｇｒｅｎ．Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＡＤＡＭＳ　ｔｏ　ｐｒｅｄｉｃｔ　ｔｒａｃｋｅｄ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ［Ｊ］．ＳＡＥ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｐａｐｅｒ　Ｓｅｒｉｅｓ，２００１一　Ｏ１—０３０３：１—７．　［３］Ｊａｍｅｓ　Ｌａｃｏｍｂｅ，Ｍａｒｋ　Ｍｏｒａｎ，Ｓｃｏｔｔ　Ｈａｐｐｅ１．Ａ　３一Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　Ｄｙｎａｍｉｃｓ　Ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ　Ｔｒａｃｋｅｄ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｓｅｉｓｍｉｃ　Ｓｉｇｎａｌｓ［Ｒ］．ＡＤＡ３９２１１９，Ｕ．Ｓ．Ａｒｍｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｃｅｎｔｅｒ　Ｃｏｌｄ　Ｒｅｇｉｏｎｓ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｌａｂ．，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ　２０００．　［４］Ｄ　Ｒｕｂｉｎｓｔｅｉｎ，Ｒ　Ｈｉｔｒｏｎ．Ａ　ｄｅｔａｉｌｅｄ　ｍｕｌｔｉ—ｂｏｄｙ　ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｆｆ—ｒｏａｄ　ｔｒａｃｋｅｄ　ｖｅｈｉｃｌｅｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｔｅｒｒａｍｅｅｈａｎｉｅｓ，２００４：２４１—２５８．　［５］Ｐｅｔｅｒ　Ｇ　Ａｄａｍｃｚｙｋ，Ｄａｖｉｄ　Ｇｏｒｓｉｃｈ，Ｇｒｅｇｏｒｙ　Ｈｕｄａｓ．Ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ　Ｒｏｂｏｔｉｃ　Ｍｏｂｉｌｉｔｙ：Ｔｅｍｐｌａｔｅ＿ｂａｓｅｄ　Ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｆｏｒ　Ｄｙｎａｍｉｃｓ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌｓ　Ｕｓｉｎｇ　ＡＤＡＭＳ　ａｎｄ　ＭＡＴＬＡＢ［Ｊ］．ＳＡＥ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｐａｐｅｒ　Ｓｅｒｉｅｓ．２００３一Ｏ１一ｏ２９６：２４—３Ｏ．　［作者简介］　陈树勇（１９７２一），男（汉族），安徽芜湖人，博士生，　研究方向为新能源车辆与电驱动技术。　孙逢春（１９５８一），男（汉族），湖南临澧人，教授，博　导，长江学者，研究方向为车辆动力学、新能源车辆　与电驱动技术。　张承宁（１９６３一），男（汉族），安徽人，教授，博导，研究方向为新能源　车辆与电驱动技术。　一２５１一