劉 妤，張 拓，謝 鈮，梁舉科

（重慶理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，重慶 400054）

0 引 言

丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿薮骩1-2]，但是，其田間地塊零碎的特殊地貌導(dǎo)致大中型農(nóng)業(yè)機(jī)械無(wú)法進(jìn)場(chǎng)作業(yè)，因此，小型山地農(nóng)業(yè)機(jī)械需求旺盛[3-4]。履帶底盤(pán)具有接地比壓小、轉(zhuǎn)向靈活、機(jī)動(dòng)性好等優(yōu)異性能，不失為小型山地農(nóng)業(yè)機(jī)械動(dòng)力底盤(pán)的一種優(yōu)選方案[5]。

近年來(lái)，虛擬樣機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速[6-10]。Franceso Mocera等[11]利用動(dòng)力學(xué)軟件建立了農(nóng)用履帶車(chē)輛的多體動(dòng)力學(xué)模型，研究了模型的慣性參數(shù)，分析了驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速對(duì)履帶車(chē)輛運(yùn)動(dòng)規(guī)律的影響，并評(píng)價(jià)了理論車(chē)速與實(shí)際車(chē)速之間的差異； Chen等[12]建立了履帶戰(zhàn)車(chē)的剛?cè)狁詈夏Ｐ?，并?duì)履帶底盤(pán)的關(guān)鍵部件進(jìn)行了疲勞分析和壽命計(jì)算；Ottonello等[13]通過(guò)多體仿真，討論了不同驅(qū)動(dòng)方式對(duì)無(wú)人駕駛履帶車(chē)輛 Elloboat的影響；孫強(qiáng)等[14]利用MatlabSimulink對(duì)Cruise進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了履帶式推土機(jī)的快速建模。王川偉等[15]設(shè)計(jì)了一種四擺臂-六履帶機(jī)器人，并利用Adams建立了機(jī)器人虛擬樣機(jī)模型，并在虛擬環(huán)境下完成了單側(cè)雙重障礙地形越障仿真試驗(yàn)；梁梓等[16]基于動(dòng)力學(xué)仿真研究了輕型履帶車(chē)輛載荷譜編制的新方法。可見(jiàn)，多體動(dòng)力學(xué)建模及仿真已經(jīng)成為研究履帶車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能的重要手段[17-19]，但是，現(xiàn)有的文獻(xiàn)報(bào)道多局限在履帶車(chē)輛的建模及仿真，模型的有效性、可信度有待考證，涉及實(shí)車(chē)試驗(yàn)驗(yàn)證模型的研究甚少。

本文以自主研制的小型農(nóng)用履帶底盤(pán)為對(duì)象，擬建立履帶底盤(pán)的多體動(dòng)力學(xué)模型，并通過(guò)實(shí)車(chē)試驗(yàn)與仿真結(jié)果的對(duì)比驗(yàn)證模型的有效性、可信度。

1 履帶底盤(pán)動(dòng)力學(xué)模型的建立

結(jié)合小型山地農(nóng)業(yè)機(jī)械的作業(yè)環(huán)境，確定小型農(nóng)用履帶底盤(pán)的主要技術(shù)指標(biāo)為：1）整機(jī)空載質(zhì)量≤300 kg，滿載質(zhì)量≤400 kg；2）正常行駛速度范圍為2～4 km/h；3）在松軟路面穩(wěn)具備較好的路面通過(guò)能力，滿載接地比壓＜30 kPa；4）具備較好的爬坡越障能力，最大爬坡角度≥20°，可跨越壕溝寬度≥0.5 m；5）操縱方式簡(jiǎn)單且能靈活轉(zhuǎn)向，具有較小的轉(zhuǎn)向半徑。按照模塊化理念所設(shè)計(jì)的履帶底盤(pán)結(jié)構(gòu)如圖1所示，整體尺寸1 520 mm×1 000 mm×480 mm，主要由車(chē)體、行走系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等模塊組成。其中，行走系統(tǒng)采用了傳統(tǒng)的倒梯形布局，主要包括驅(qū)動(dòng)輪、誘導(dǎo)輪、拖帶輪、支重輪、張緊裝置和游離三角等部件，支重輪按照平衡懸架的結(jié)構(gòu)布置，通過(guò)游離三角與車(chē)架鉸接，其優(yōu)點(diǎn)在于支重輪的位置可以根據(jù)地形被動(dòng)調(diào)節(jié)，避免了支重輪懸空而導(dǎo)致載荷分布不均勻[20]，從而提高履帶底盤(pán)的操縱穩(wěn)定性。而在驅(qū)動(dòng)方式上，該履帶底盤(pán)突破了傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向方式，采用雙電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)兩側(cè)的行走系統(tǒng)，通過(guò)控制兩側(cè)電機(jī)的不同轉(zhuǎn)速以實(shí)現(xiàn)不同半徑的轉(zhuǎn)向，從而提高履帶底盤(pán)運(yùn)動(dòng)的靈活性。

圖1 小型履帶底盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Structure diagram of small crawler chassis

1.1 履帶底盤(pán)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程

假定路面為硬質(zhì)路面，不考慮土壤的剪切變形，路面不平度不會(huì)因底盤(pán)碾壓而發(fā)生變化。為分析履帶底盤(pán)平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系，視履帶底盤(pán)由車(chē)體（含其上所搭載的相關(guān)部件）和左、右側(cè)履帶系統(tǒng)所組成，其平面運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系如圖2所示。為簡(jiǎn)化推導(dǎo)，作如下假設(shè)：1）車(chē)體與行走系統(tǒng)無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)；2）只考慮履帶底盤(pán)的垂直運(yùn)動(dòng)和俯仰運(yùn)動(dòng)，不考慮橫向滑移運(yùn)動(dòng)；3）履帶長(zhǎng)度在底盤(pán)行駛過(guò)程中不會(huì)發(fā)生變化，且履帶與輪系部件之間無(wú)相對(duì)滑移。

設(shè)慣性坐標(biāo)系為O-XY，履帶底盤(pán)的運(yùn)動(dòng)方程由履帶底盤(pán)質(zhì)心Om(xm,ym)和方向角mφ決定。結(jié)合圖2所示的幾何關(guān)系，分析i和i+1時(shí)刻，可得

取履帶底盤(pán)的廣義坐標(biāo)為[21-22]

圖2 小型農(nóng)用履帶底盤(pán)平面運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系Fig.2 Plane kinematics diagram of small agricultural crawler chassis

運(yùn)用極限理論和瞬態(tài)運(yùn)動(dòng)分析法[23-24]所建立的履帶底盤(pán)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為

式中r為驅(qū)動(dòng)輪半徑，m；lq˙、rq˙分別為左、右兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)角，rad；lxs˙、rxs˙為左、右兩側(cè)履帶縱向滑動(dòng)位移，m；v為廣義速度。

對(duì)式（5）求導(dǎo)，則

由此可得履帶底盤(pán)行駛過(guò)程中的速度、加速度、角速度、角加速度等運(yùn)動(dòng)特性參數(shù)。

1.2 履帶底盤(pán)動(dòng)力學(xué)方程

履帶底盤(pán)的動(dòng)勢(shì)L為

式中K為履帶底盤(pán)的動(dòng)能，J；P為履帶底盤(pán)的勢(shì)能，J。若以地面為零勢(shì)能面，則

式中mm為履帶底盤(pán)的總質(zhì)量，kg；(xm,ym,zm)為履帶底盤(pán)質(zhì)心的坐標(biāo)；Jm為履帶底盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，kg·m2。

履帶底盤(pán)的動(dòng)能K也可以用矩陣形式表示，即

而

所以，履帶底盤(pán)的拉格朗日動(dòng)力學(xué)方程為[25]

式中F是與非有勢(shì)力相對(duì)應(yīng)的廣義力。

1.3 履帶底盤(pán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析

對(duì)履帶底盤(pán)進(jìn)行建模時(shí)，在確保各部件運(yùn)動(dòng)關(guān)系與實(shí)際情況相符的前提下，需對(duì)底盤(pán)行走系統(tǒng)各部件做相應(yīng)簡(jiǎn)化。其中，游離三角與車(chē)體采用旋轉(zhuǎn)副進(jìn)行約束，張緊裝置與車(chē)體采用平移副和阻尼彈簧進(jìn)行約束，各輪系部件與其對(duì)應(yīng)的聯(lián)接部件采用旋轉(zhuǎn)副進(jìn)行約束，以確保行走部分各部件具有確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。同時(shí)，為提高模型解算速度及計(jì)算效率，將履帶底盤(pán)的其余部件與車(chē)體合并為一個(gè)剛體系統(tǒng)模型[26]。

根據(jù)簡(jiǎn)化后各部件之間的約束關(guān)系，建立履帶底盤(pán)模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3所示，各部件及約束如表1所示。

圖3 小型農(nóng)用履帶底盤(pán)模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig.3 Topology structure of small agricultural crawler chassis

表1 小型履帶底盤(pán)各部件之間的約束情況Table 1 Constraints between components of small crawler chassis

1.4 履帶底盤(pán)多體動(dòng)力學(xué)模型

分析前述所建立的履帶底盤(pán)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和動(dòng)力學(xué)方程，可見(jiàn)影響其動(dòng)力學(xué)性能的主要包括質(zhì)量、質(zhì)心位置、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、慣性矩等質(zhì)量特性參數(shù)。鑒于理論解算的復(fù)雜性，因此，本文考慮基于以上數(shù)學(xué)模型建立履帶底盤(pán)的多體動(dòng)力學(xué)模型。

首先，借助三維軟件 SolidWorks，建立履帶底盤(pán)各部件的三維模型，并計(jì)算質(zhì)量特性；其次，將履帶底盤(pán)車(chē)體部分的三維模型導(dǎo)入多體動(dòng)力學(xué)軟件RecurDyn，在RecurDyn/Track（LM）環(huán)境中對(duì)履帶、驅(qū)動(dòng)輪、張緊輪及其他輪系部件進(jìn)行參數(shù)化建模，并完成裝配，建立初步的履帶底盤(pán)多體動(dòng)力學(xué)模型；再者，結(jié)合履帶底盤(pán)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析，定義模型各部件之間的約束關(guān)系，并根據(jù)前述計(jì)算結(jié)果定義各部件的質(zhì)量特性參數(shù)；最后，根據(jù)履帶底盤(pán)空轉(zhuǎn)工況下實(shí)車(chē)試驗(yàn)結(jié)果，利用試湊法[27]對(duì)履帶內(nèi)部襯套力的剛度系數(shù)、阻尼系數(shù)以及部件的摩擦系數(shù)進(jìn)行調(diào)試，再結(jié)合所采集的履帶底盤(pán)樣機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)下的履帶張緊力定義模型中履帶的預(yù)張緊力，進(jìn)而完成履帶底盤(pán)的多體動(dòng)力學(xué)建模。所建立的履帶底盤(pán)多體動(dòng)力學(xué)模型如圖4所示。

圖4 小型農(nóng)用履帶底盤(pán)多體動(dòng)力學(xué)模型Fig.4 Multi-body dynamic model of small agricultural crawler chassis

2 模型驗(yàn)證

單純從理論角度驗(yàn)證多體動(dòng)力學(xué)模型是否有效是十分困難的。鑒于小型農(nóng)用機(jī)械的作業(yè)環(huán)境既包括耕地路面，也包括轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)的水泥路面，因此，本文通過(guò)硬質(zhì)、松軟 2種路面環(huán)境下履帶底盤(pán)直線行駛的實(shí)車(chē)試驗(yàn)與仿真結(jié)果的對(duì)比分析驗(yàn)證模型的有效性、可信度?？紤]到履帶車(chē)輛的行駛速度、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和履帶張緊力是評(píng)價(jià)其動(dòng)力學(xué)性能的主要參考依據(jù)[21]，而側(cè)向偏移量直接影響履帶車(chē)輛的行駛穩(wěn)定性，因此，在下述模型驗(yàn)證中，重點(diǎn)關(guān)注的參數(shù)包括履帶底盤(pán)行駛過(guò)程中的平均速度、側(cè)向偏移量、驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩和履帶張緊力。

2.1 實(shí)車(chē)試驗(yàn)條件

硬質(zhì)路面行駛試驗(yàn)在校內(nèi)一段水泥平直路面進(jìn)行，該路段長(zhǎng)50 m；松軟路面行駛試驗(yàn)在校內(nèi)一塊翻整后的試驗(yàn)田中進(jìn)行（試驗(yàn)當(dāng)天測(cè)試得土壤含水率24.3%、土壤堅(jiān)實(shí)度6.2 kg/m2），該路段長(zhǎng)40 m且路面表面無(wú)明顯障礙物，分別測(cè)試履帶底盤(pán)在2種路面下的直線行駛性能。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)如圖 5所示，傳感器均選用金諾傳感器有限公司的產(chǎn)品，其中，JN-DN型動(dòng)態(tài)扭矩傳感器用于采集履帶底盤(pán)行駛過(guò)程中的驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，該傳感器精度為0.5%，采樣頻率10 Hz；JBHS-2000kg型拉壓力傳感器用于采集履帶張緊力的變化，該傳感器精度為0.1%，采樣頻率10 Hz。測(cè)試中，傳感器通過(guò)無(wú)線發(fā)射模塊將所采集的數(shù)據(jù)傳輸至PC機(jī)，通過(guò)上位機(jī)程序進(jìn)行處理、儲(chǔ)存并顯示。

圖5 履帶底盤(pán)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)Fig.5 Data collection system of crawler chassis

2.2 仿真分析條件

通過(guò)實(shí)車(chē)試驗(yàn)獲取的履帶底盤(pán)在硬質(zhì)路面和松軟路面 2種環(huán)境下行駛時(shí)驅(qū)動(dòng)輪的平均轉(zhuǎn)速分別為 94和82 r/min，所以仿真分析中利用驅(qū)動(dòng)函數(shù)STEP模擬履帶底盤(pán)由啟動(dòng)到勻速行駛的過(guò)程。同時(shí)，結(jié)合傳感器的采樣頻率，仿真步長(zhǎng)設(shè)置為0.1 s。

2.2.1 路面參數(shù)設(shè)置

結(jié)合實(shí)車(chē)試驗(yàn)環(huán)境參數(shù)，利用動(dòng)力學(xué)軟件重構(gòu)仿真地面。仿真地面的特征參數(shù)如表 2所示，其中，水泥路面為硬質(zhì)路面，不會(huì)因履帶的碾壓而產(chǎn)生形變，所以分析中履帶板與地面的接觸采用接觸碰撞摩擦模型來(lái)模擬[28]；耕地路面土質(zhì)松軟，履帶碾壓會(huì)引起土壤形變，因此分析中需要考慮土壤的剪切變形，利用貝克的壓力—沉陷關(guān)系模型進(jìn)行模擬[8]，結(jié)合試驗(yàn)場(chǎng)地的土壤特性，仿真路面設(shè)置為黏土環(huán)境。

表2 仿真路面特征參數(shù)Table 2 Characteristic parameters of simulation pavement

2.2.2 二維隨機(jī)路面建立

根據(jù)文獻(xiàn)[29]，平直水泥路面歸于B級(jí)路面，耕地歸于 E級(jí)路面。根據(jù)文獻(xiàn)[30]，利用諧波疊加法在 Matlab中對(duì)試驗(yàn)路面不平度進(jìn)行了重構(gòu)，重構(gòu)路面不平度曲線如圖6所示。

2.3 模型驗(yàn)證

2.3.1 硬質(zhì)路面直線行駛工況

實(shí)車(chē)試驗(yàn)中，履帶底盤(pán)樣機(jī)每次均以相同的速度勻速通過(guò)長(zhǎng)50 m的測(cè)試路段并記錄通過(guò)該路段所需要的時(shí)間，4次重復(fù)試驗(yàn)所測(cè)得的通過(guò)時(shí)間分別為41.8、41.3、41.7、41.6 s，由此可得履帶底盤(pán)的平均行駛速度為1.20 m/s。仿真分析中，基于圖4模型的行駛速度仿真曲線如圖7所示，可見(jiàn)，平均速度為1.14 m/s，略低于實(shí)測(cè)速度，相對(duì)誤差為5.00%。

圖7 小型履帶底盤(pán)在硬質(zhì)路面上直線行駛速度仿真曲線Fig.7 Simulation curve of straight running speed of small crawler chassis on hard road

上述 4次實(shí)車(chē)試驗(yàn)中所測(cè)得的履帶底盤(pán)側(cè)向偏移量分別為0.685、0.730、0.711、0.670 m，由此可得履帶底盤(pán)的平均側(cè)向偏移量為0.699 m。而仿真分析所得到的模型行駛軌跡曲線如圖 8所示，可見(jiàn)，履帶底盤(pán)在終點(diǎn)處的累計(jì)跑偏量為0.672 m，略低于實(shí)車(chē)試驗(yàn)的平均側(cè)向偏移量，相對(duì)誤差為3.86%。

圖8 小型履帶底盤(pán)在硬質(zhì)路面上側(cè)向偏移量仿真曲線Fig.8 Simulation curve of side position offset of small crawler chassis on hard road

履帶底盤(pán)直線行駛工況下驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果的對(duì)比如圖9a所示?？梢?jiàn)，試驗(yàn)測(cè)得的驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩均值為 27.65 N·m，仿真分析所得到的均值為26.78 N·m，相對(duì)誤差為 3.15%；實(shí)測(cè)曲線和仿真曲線的極差分別為29.5、28.6 N·m，相對(duì)誤差3.05%。均值及極差分析結(jié)果表明，驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩的實(shí)測(cè)曲線與仿真曲線的峰值相差較小。進(jìn)一步，利用變異系數(shù)（CV）評(píng)價(jià)曲線的變異程度（波動(dòng)）。記s為樣本的標(biāo)準(zhǔn)差，x為樣本的平均值，則

數(shù)據(jù)處理后得到的實(shí)測(cè)曲線和仿真曲線的標(biāo)準(zhǔn)差分別為5.28、4.59 N·m，所以，二者的變異系數(shù)分別為19.10%和17.14%，可見(jiàn)，實(shí)測(cè)曲線和仿真曲線的波動(dòng)程度比較接近。

圖9 小型農(nóng)用履帶底盤(pán)在硬質(zhì)路面行駛時(shí)關(guān)鍵參數(shù)對(duì)比Fig.9 Comparison of key parameters of small agricultural crawler chassis on hard road

履帶底盤(pán)直線行駛工況下履帶張緊力的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果的對(duì)比如圖9b所示?？梢?jiàn)，實(shí)測(cè)張緊力均值為2 988.45 N，仿真分析所得到的均值為2 992.95 N，相對(duì)誤差僅為0.15%；同時(shí)，實(shí)測(cè)曲線和仿真曲線的極差分別為303.8、295.3 N，相對(duì)誤差為2.80%，所以，二者在峰值上具有較好的一致性。數(shù)據(jù)處理后得到實(shí)測(cè)曲線和仿真曲線的標(biāo)準(zhǔn)差分別為61.16、55.67 N，二者的變異系數(shù)分別為2.05%、1.86%，可見(jiàn)，實(shí)測(cè)曲線和仿真曲線的波動(dòng)程度也比較接近。

2.3.2 松軟路面直線行駛工況

同理，進(jìn)行履帶底盤(pán)松軟路面直線行駛工況下的實(shí)車(chē)試驗(yàn)與仿真分析。實(shí)車(chē)試驗(yàn)中，履帶底盤(pán)樣機(jī)每次均以相同的速度勻速通過(guò)長(zhǎng)40 m的測(cè)試路段，4次重復(fù)試驗(yàn)所測(cè)得的履帶底盤(pán)的平均行駛速度、平均側(cè)向偏移量分別為0.925 m/s，0.776 m，而仿真分析所得到的行駛速度仿真曲線、模型行駛軌跡曲線分別如圖10、圖11所示，可見(jiàn)，履帶底盤(pán)的平均速度為0.946 m/s，在終點(diǎn)處的累計(jì)跑偏量為0.723 m，與實(shí)測(cè)值的相對(duì)誤差分別為2.27%、6.83%。

圖10 小型履帶底盤(pán)在松軟路面上直線行駛速度仿真曲線Fig.10 Simulation curve of straight running speed of small crawler chassis on soft terrain

圖11 小型履帶底盤(pán)在松軟路面上側(cè)向偏移量仿真曲線Fig.11 Simulation curve of side position offset of small crawler chassis on soft terrain

履帶底盤(pán)直線行駛工況下驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩、張緊力的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果的對(duì)比如圖 12所示。由此可得：1）對(duì)于驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩（圖12a），實(shí)測(cè)均值、仿真均值分別為37.539、35.79 N·m，相對(duì)誤差4.66%；實(shí)測(cè)曲線和仿真曲線的極差分別為54.8、50.8 N·m，相對(duì)誤差7.3%；2條曲線的變異系數(shù)分別為26.53%、24.47%，波動(dòng)程度比較接近。2）對(duì)于履帶張緊力（圖 12b），實(shí)測(cè)均值、仿真均值分別為2 817.69、2 835.23 N，相對(duì)誤差0.62%；實(shí)測(cè)曲線和仿真曲線的極差分別為646.8、620.79 N，相對(duì)誤差4.02%，二者在峰值上具有較好的一致性；實(shí)測(cè)曲線和仿真曲線的變異系數(shù)分別為4.32%和4.84%，波動(dòng)程度也比較接近。

圖12 小型農(nóng)用履帶在底盤(pán)松軟路面行駛時(shí)關(guān)鍵參數(shù)對(duì)比Fig.12 Comparison of key parameters of small agricultural crawler chassis on soft terrain

綜合分析，通過(guò)對(duì)比履帶底盤(pán)在硬質(zhì)路面和松軟路面行駛時(shí)平均速度、側(cè)向偏移量、驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩和履帶張緊力等實(shí)車(chē)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和仿真分析數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)兩種工況下數(shù)據(jù)吻合度均較好，這表明所建立的履帶底盤(pán)動(dòng)力學(xué)模型是有效的、可信的，能夠較客觀地反映履帶底盤(pán)行駛過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)性能。

進(jìn)一步分析引起誤差的原因，主要在于：1）履帶底盤(pán)建模過(guò)程中對(duì)部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，而實(shí)車(chē)試驗(yàn)用樣機(jī)會(huì)受加工誤差、裝配誤差的影響，因此，仿真模型與實(shí)際樣機(jī)不可避免地存在一定的差異；2）實(shí)車(chē)試驗(yàn)路面與仿真路面有所區(qū)別，相對(duì)仿真路面平整度較低，導(dǎo)致底盤(pán)行走過(guò)程中因受力不穩(wěn)定而產(chǎn)生波動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致實(shí)車(chē)試驗(yàn)結(jié)果相較仿真結(jié)果波動(dòng)偏大。

3 結(jié) 論

本文以自主研制的小型農(nóng)用履帶底盤(pán)為對(duì)象，建立了履帶底盤(pán)的多體動(dòng)力學(xué)模型，并對(duì)其有效性、可信度進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)車(chē)試驗(yàn)與仿真結(jié)果的對(duì)比分析結(jié)果表明：履帶底盤(pán)在硬質(zhì)路面和松軟路面 2種環(huán)境下直線行駛時(shí)，平均行駛速度、側(cè)向偏移量、驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩和履帶張緊力等參數(shù)的相對(duì)誤差分別為5.00%、2.27%，3.86%、6.83%，3.15%、4.66%，0.15%、0.62%，吻合度較好，說(shuō)明所建立的履帶底盤(pán)動(dòng)力學(xué)模型是有效的、可信的，后期可借助該模型進(jìn)一步深入研究履帶底盤(pán)的行駛特性。