考虑搅拌筒动态质心的搅拌车抗侧翻控制研究

摘要

转弯工况下,由于搅拌筒的回转及自身转弯离心力的共同作用,搅拌车容易侧翻.本文针对此问题开展搅拌筒动态质心和搅拌车侧翻稳定性研究.首先利用EDEM软件模拟混凝土在运输过程中的运动,经过计算、拟合获得质心位置变化的数学模型,将建立的质心位置变化模型与搅拌筒各支承力的关系应用于多体动力学仿真中,分析动态质心位置变化对搅拌车侧翻稳定性的影响.然后,基于差动制动理论,提出一种融合改进粒子群优化算法的自整定PID抗侧翻控制算法,研究结果表明,考虑动态质心的影响时,搅拌车更容易侧翻;自整定PID算法迭代寻优次数较传统粒子群算法降低33.3%,能更加快速的寻找到最优的控制参数.最后,通过角阶跃工况、Fishhook工况对提出的抗侧翻控制算法有效性进行验证,结果显示,自整定PID控制算法能更有效地防止搅拌车的侧翻,提高搅拌车侧翻稳定性.