轨道不平顺模拟器位姿反解解算及坡道模拟.pdf

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1、第33卷第1期北京理工大学学报Vo1．33No．12013年1月TransactionsofBeijingInstituteofTechnologyJan．2013轨道不平顺模拟器位姿反解解算及坡道模拟曹晓宁，刘玉梅，苏建，蓝志坤。，王秀刚，王帆(1．吉林大学交通学院，吉林，长春130022；2．长春轨道客车股份有限公司，吉林，长春130062；3．长春大学机械与车辆工程学院，吉林，长春130012)摘要：为了实现轨道不平顺室内模拟，对轨道不平顺模拟器的双六自由度模拟平台位姿反解进行研究．结合双六自由度模拟平台几何参数，在14个作动器空间向量表述基础上，利用齐次坐标矩

2、阵建立了轨道不平顺模拟器双六自由度模拟平台位姿反解数学模型．建立了坡道模拟对应的双六自由度模拟平台位姿协调关系模型，借助于Matlab／Simulink仿真模型进行了位姿反解解算，通过仿真模型解算结果与几何理论计算结果分析对比，表明了两种计算方法结果具有很好的一致性，验证了所建反解数学模型、位姿协调关系模型及仿真模型的准确性．关键词：轨道不平顺模拟器；位姿反解；纵向坡度中图分类号：U260．331文献标志码：A文章编号：1001—0645(2013)01—0037—05InverseKinematicsSolutionofTrackIrregularitySimula

3、torandSlopeSimulationCAOXiao—ning，LIUYu—mei，SUJian，LANZhi—kun，WANGXiu—gang。WANGFan(1．CollegeofTransportation，JilinUniversity，Changchun，Jilin130022，China；2．ChangchunRailwayVehicleCo．Ltd，Changchun，Jilin130062，China；3．CollegeofVehicleEngineering，ChangchunUniversity，Changchun，Jilin130012，Ch

4、ina)Abstract：Torealizeindoorsimulationofthetrackirregularity，thesolutionofinverseposeofthedouble6一DOFloadingplatformofthetrackirregularitysimulatorwasstudied．Combinedwiththegeometricparameters，theinversekinematicsmodelofdouble6一DOFloadingplatformofthetrackirregularitysimulatorwasestabli

5、shedonthebasisoftheEulerhomogeneoustransformationmatrixandlink—lengthconstraintsofthe14actuators．Thedouble6一DOFloadingplatformcoordinativerelationmodelwasalsoestablishedforslopesimulation．ThesolutionofinversekinematicswasbroughtaboutbymeansoftheMatlab／Simulink．Comparingtheresultsofsimul

6、ationandgeometriccalculation，itiSfoundthatthecalculationresultsfromtwowaysabovehavegoodconsistency，andthisprovestheaccuracyoftheinversekinematicsmode1，coordinativerelationmode1andsimulationmodelestablishedinthisresearch．Keywords：trackirregularitysimulator；inversekinematics；longitudinals

7、lope轨道不平顺是引起机车车辆产生振动和轮轨作程实验室建成的转向架参数测定试验台，也可以提用力的主要原因[1-2]，目前轨道不平顺对机车车辆供轨道不平顺室内模拟仿真环境，实现线路几何信的影响研究常采取普通线路试验、专门线路试验、室息、线路不平顺模拟及轨道谱的反演复现，避免了线内台架试验等方式．在高速列车系统集成国家工路试验受线路及时间限制、成本高，软件仿真结果准收稿日期：2011—12—20基金项目：吉林省科技厅重点资助项目(20080356)；长春市科技支撑计划项目(2010018)；吉林大学研究生创新基金资助项目(20121076)；博士后科学