控制系统关键器件的选型   广州高空云梯车出租, 高空云梯车出租, 广州高空云梯车租赁   ＥＰＥＣ２０２４控制器考虑到林用车辆所处工作环境的复杂性和对车辆本身要求的可靠性，控制器选用了由专用于工程车辆的一款控制器ＥＰＥＣ２０２４，该控制器是基于长期恶劣环境如高震动、大温度变化和潮湿等环境条件下仍能正常工作而开发的，高可靠性和安全性是这款控制器的优势所在。该款控制器支持１０￣３０Ｖ的宽电源供电，正常电源电压为２４Ｖ，当超过３２Ｖ时控制器处于过压保护状态，该状态下控制器会自动关闭输入输出的电源，当低于３２Ｙ８６时系统会自动复位工作。在接口方面，这款控制器总共具有５２个Ｉ／Ｏ点，其中有些Ｉ／Ｏ可以通过编程实现的功能有：ＡＩ、ＤＩ、ＰＩ（频率输入）、ＤＯ、Ｐ以Ｍ、ＦＢ（电流反馈日）等不同的功能，每个接口的控制都可通过编程实现轻松的配置，非常有利于系统的实现。同时该控制器可以提供５Ｖ、１２Ｖ、２４Ｖ电源接口，最大电流可达到３Ａ，使得传感器的供电也可以得到解决大大简化了系统的实现过程。该款控制器有两路高速ＣＡＮ总线通讯，分别使用ＣＡＮｏｐｅｎ协议与ＣＡＮ２．０协议可以与其他设备实现高速可靠的现场通讯，该种通讯方式具有很容易与其他控制器或者上位机的实现通讯，使系统很容易得到扩展。

    倾角传感器除此之外在实验中还采用了单轴倾角传感器来测量底盘位姿的倾斜角度和摆臂角度。该水平倾角传感器主要用于测量单轴向的侧倾程度，传感器倾角偏转的变化转化成４￣２０ｍＡ的电流信号，该种传感器的测量范围可达到－９０°？９０°，当处于水平状态下时电流为１２ｍＡ。 ＡＤＩＳ惯性测量单元ＡＤＩＳ惯性测量单元，可以获取六维加速度：Ｈ个线性加速度以及Ｈ个旋转加速度，可以测量底盘的倾翻角加速度。同时惯性测量单元可获得重力加速度方向，根据重力加速度矢量方向的计算可以得出底盘机身的倾角，结合Ｌａｂｖｉｅ以软件该数据更方便读取，所以该惯性测量单元在试验中的主要作用为试验验证设备。

    为了验证仿真的有效性，对于ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真进行相应的试验验证，动态倾翻可能会造成实验设备的损坏，本文只进行相应的静态稳定性调整试验，由于不具备斜坡路面的行走环境，本此实验主要是调整机身倾斜作为底盘静态稳定性调整的初始条件，实验设备总共由Ｈ个系统组成分别是：控制系统、执行系统和检测系统。其中控制系统是由控制电源、ＥＰＥＣ主控制器、倾角传感器、电机控制器组成；执行机构由电动推杆以及轮腿底盘平台构成；检测系统由ＡＤＩＳ惯性测量单元Ｌ义及ＰＣ机組成。试验场地为普通砖制路面、坡度忽略，底盘静态不驱动行驶。 整个作业试验主要是现将车身调整至Ｘ轴倾斜１５°，ｙ轴倾斜１０°，折腰２０°的姿态，然后在拉制器中写入程序，运行程序，并用惯性测量单元模块作为检测模块，检验调平的准确度。

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    试验步骤如下：  

   １）．连接控制系统和检测系统，确保系统能够正常运行。

   ２）．调整底盘到复位状态，确保机架是与水平面基本保持平行。

   ３）．在底盘复位状态的条件下，安装相应的ＡＤＩＳＩＭＵ，同时确保ＡＤＩＳＩＭＵ所出处的Ｘ轴和ｙ轴的倾角为０°，加速度的输出值仅沿Ｚ轴。

   ４）．调整机身的倾斜程度作为静态稳定性调整的初始条件，定义初始条件为Ｘ轴倾斜１５°，ｙ轴倾斜１０°，同时调整折腰转向角度为２〇Ｄ

   ５）．加载静态稳定性控制程序，以平台的倾斜程度作为评判指标，测量平台的倾斜程度与仿真程序做对比来验证ｓｉｍｕｌｉｎｋ的仿真正确性。通过之前的分析可看出，中位车身调平底盘的侧向判定稳定度为５１°，该试验与仿真的稳定度闽值设定为５１°，所以可以通过机身侧向倾斜角度的试验数据和仿真数据来评判试验效果， 对比实验结果和仿真结果，得到拟合结果８１％的匹配度，验证了算法的有效性。产生误差的原因在于人形摆臂推杆的速度匹配，传感器相应时间以及底盘本身的震动路面并非严格平整路面等等。初始的０－３秒由于底盘初始误差小，震动不大，试验数据与仿真数据吻合程度高，３－１０秒由于误差累积和底盘震动累积，导致底盘调整缓慢８９以及滞后，口秒以后实验数据与仿真数据的机身侧倾角度化乎达到一致，证明了控制策略以及仿真的可靠性。主动越障是在己知障碍物参数和障碍物与底盘轮胎距离的基础上实现的，在实际试验过程中，电动推杆的功率与其Ｐ以Ｍ输入有直接关系，需要通过仿真获得。

    首先在ＡＤＡＭＳ环境下进行仿真，假定主动越障环境，用高度为１００ｍｍ，截面直径为１８０ｍｍ的圆柱体代替林区伐根作为跨越障碍，给定障碍与六轮摆臂底盘前轮轮也的距离为４００ｍｍ，六轮摆臂底盘的行驶速度为０．１５ｍ／ｓ。通过最小二乘法拟合电动推杆的速度分段函数：  其中速度为正表示推杆伸长，速度为负表示推杆缩进，根据计算可以看出人形轮腿前轮主动越障过程中上推杆的速度为额定速度，下推杆速度根据速度配合关系得出，人形轮腿后轮主动越障过程中下推杆速度为额定速度，上推杆速度根据配合关系得出，根据轮胎半径、障碍直径及轮胎的行驶速度估算出无推杆调整的越障时间为２ｓ，在整个越障的过程中，无推杆速度调整越障的时间为２－４Ｓ和９－ｌｌｓ。 

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