基于ADAMS与MATLAB自平衡双轮车混合模型建模

2013-08-27杨志刚单少华

重庆交通大学学报(自然科学版) 2013年1期

关键词：模型

杨志刚，田浪，单少华

(重庆交通大学机电与汽车工程学院，重庆400074)

虚拟样机技术的出现，为现代机械产品的研发提供了一个全新的设计方法。ADAMS是专门用于机械产品虚拟样机开发方面的软件，它以计算多体系统动力学为理论基础，结合高速计算机来对产品进行仿真计算［1］。

自平衡双轮电动车是一种新型的高科技代步工具，具有独特的自平衡能力，环保节能，灵活方便，操作简单，体积小巧等特点［2］。过去对自平衡双轮电动车的研究，都是基于线性化的数学模型完成的，而自平衡双轮电动车本质是一个倒立摆，其具有非线性的特点;且作为载人行驶装置，轮胎对整个系统的影响是显著的，而以往的研究均没考虑到这一点。笔者利用应用ADAMS软件描述非线性系统的特点及所带的轮胎路面功能模块，建立虚拟样机模型，它能够很好的弥补线性化数学模型的缺陷，同时其模型对自平衡双轮车动态特性和控制特性的研究具有实用价值。

笔者应用ADAMS与MATLAB/Simulink建立自平衡双轮电动车混合模型，同时选用文献［3］的数学模型结合本车参数建立本车的数学模型，在MATLAB/Simulink仿真平台上分别搭建出这两个仿真计算模型，在没有控制系统的情况下，通过对两个模型输入相同的信号进行仿真，并对两者的仿真结果进行比较分析，从而证明ADAMS多体动力学模型用于MATLAB/Simulink仿真平台的实用性和精确性。