Mathematical modeling and simulation optimization of three-axis linkage steering mechanism based on Newton-Euler method
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摘要: 针对三轴线车转向过程中存在的转向精度不高的问题，借助牛顿-欧拉法在多体建模上的优势，建立了三轴线连杆转向机构的数学模型，推导出转向机构的位置、角速度和受力方程，利用MATLAB软件与Adams软件搭建运动学模型和动力学模型，通过Simulink与Adams的联合仿真对三轴线连杆转向机构的关键点位进行仿真优化。仿真结果表明，经过优化后三轴线连杆转向机构的转向精度得到提高，转角误差降到2.2°以下，且各铰接点位受力更加稳定, 提高了转向稳定性。Abstract: Aiming at the problem of low steering accuracy in the steering process of three-axis vehicle, with the help of the advantages of Newton-Euler method in multi-body modeling, the mathematical model of three-axis linkage steering mechanism is established, the position, angular velocity and force equations of the mechanism are derived, and the kinematic model and dynamic model are established by using MATLAB software and ADAMS software, The key points of the three-axis linkage steering mechanism are simulated and optimized through the joint simulation of Simulink and Adams. The simulation results show that after optimization, the steering accuracy of the three-axis linkage steering mechanism is improved, the angle error is reduced to less than 2.2 °, and the force on each articulated point is more stable, which improves the steering stability.
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Key words:
- axis car /
- linkage steering /
- modeling /
- simulation /
- model optimization
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表 1 Adams模型点位表
点位 x坐标 y坐标 第一轴线中点 0 0 E1点 450 0 I1点 0 910 H1点 588 1 030 K1点 0 -910 J1点 588 -1 030 第二轴线中点 1 550 0 E2点 2 000 0 B2点 2 000 230 J2点 1 550 910 K2点 1 550 -910 H2点 2 138 1 030 K2点 2 138 -1 030 点位 x坐标 y坐标 第三轴线中点 3 100 0 I3点 3 100 910 E3点 3 550 0 B3点 3 550 230 I3点 3 688 1 030 J3点 3 688 -1 030 K3点 3 100 -910 B1点 450 230 
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表 3 转向臂上的孔位优化后数据
点位 x坐标 y坐标 优化后F1点 903.48 175.05 优化后G1点 1 000.0 -150.64 优化后F2点 2 295.78 75.55 优化后G2点 2 409.88 -75.45
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