油气悬架在工程车、军车等特种车辆上的应用日益广泛，为中重型车辆提供了不亚于乘用车的乘坐舒适性和操纵稳定性［1-3］。使用可调油气弹簧独立悬挂的车辆还允许对车身离地高度、车身平面倾角进行调整，非常适合高空作业车、消防车、导弹发射车等特种作业车辆［4-5］。文中分析了车辆油气悬架调平控制关键的问题及MAP计算原理，开发了油气悬架MAP计算软件，为油气悬架调平时的车身高度与倾角对应关系MAP提供便捷的计算工具。

1 油气悬架控制关键问题分析

油气悬架的控制难点是车身的姿态调整与控制，通过控制策略实现车身的调高和调平。油气悬架的误差控制精度是系统的一个重要指标。以某4×4的特种车辆来分析，前后轴油缸距离（x方向）为4 m，左右油缸距（y方向）为1.6 m，油缸举升行程（z方向）为0.6 m。如图1所示，点A、点D表示车辆一侧前后2个油缸。当设定油气悬架系统调平精度为0.5°时，油缸举升高度误差h为

  

图1 油气悬架前后轴的误差精度

 

对于一个整备质量数吨重的特种车辆，在各种复杂工况下，调平时油缸的高度误差控制在17mm范围内，这个精度要求是相当高的。由于车辆轴向（y方向）的距离比长度方向（x方向）的距离要小，根据角度与高度误差的三角关系式：

 

在z方向高度误差相同时，y方向比x方向误差角要大，因此y方向对误差更敏感。除调平误差外，从另一方面考量油气悬架的控制精度，即油气悬架液压系统中控制阀开关一次的周期内油缸运动的距离。控制精度在控制策略中需要加以考虑：1）负载及其分布；2）上升/下降工况；3）系统硬件性能；4）轮胎及悬架的形变；5）调平方法（单边/双边）；6）车身当前姿态（x、y向倾角）。

同样在周三，另一家加拿大公司赛诺福斯能源公司（Cenovus Energy）在第三季度财报中表示，“赛诺福斯公司也有能力通过战略性地降低福斯特溪（Foster Creek）和克里斯蒂娜湖（Christina Lake）地区的原油产量，来应不断扩大的价差和加拿大原油生产商的当前处境。”该公司目前正在减少产量，并管理生产水平，以避免对其油藏造成任何影响。

根据几何关系可求出平面ABC内点A、点B、点C、点O与最低点D的高度差。

  

图2 车辆重心分布图

汽车电控系统开发中运用MAP计算是一种高效实用的手段，调用MAP计算可有效缩短调平时间，提高调平精度。考虑上述影响调平精度的因素，对基础MAP（理想MAP，即软件计算的MAP）进行细微修正，或者在控制策略里予以考虑，也可以把这些因素作为附加MAP叠加到基础MAP上，因此基础MAP的计算是至关重要的。

区内外高校对“为学校领导提供决策信息；为促进对决算报表数据的应用”等4个方面高校部门决算报表分析的重要性认知数据对比分析如表6所示。

2 油气悬架MAP计算原理

各油缸支点的空间几何关系原理如图3［4］所示，AC为前轴油缸与后轴油缸的距离（沿整车坐标系x轴方向），CD为左/右轮距（沿整车坐标系y轴方向），PN为中轴与形心的距离（沿整车坐标系x轴方向）。软件可以计算出3轴车辆调高时各油缸的行程与车身高度的对应MAP，以及调平时车身平面倾角与油缸行程的对应MAP。对于2轴车辆，只取前/后轴的计算结果。

  

图3 3轴车辆（6×6）油缸支点的空间几何关系

 

AB—前轴；MN—中轴；CD—后轴θ2—纵向倾角；θ1—横向倾角

图2 a～b分别表示车辆在平路与坡道上的车辆重心分布，在坡道工况下，车辆重心后移，后轴载荷增加，在一次开关周期内，后轴油缸上升距离要小。车辆调平过程中重心前移，而在坡道调平完成后如图2 c所示，此时车辆的重心分布又与平路上一样。油气悬架调平控制策略的核心与难点是要考虑不同工况下各个油缸上负载的变化以及对调平的影响。

油气悬架MAP计算软件的整个界面如图5所示，界面布局示意图如图6所示。

部分代码如下：

 

Matlab提供了GUIDE工具，但使用GUIDE开发软件，数据与界面的耦合严重，后续升级和维护将非常困难。为便于界面设计，油气悬架MAP计算软件以代码方式进行，将界面设计相关的所有的代码件整合为OGSUI类，并采用了GUI Layout Toolbox界面布局工具箱。该工具箱为灵活创建复杂而美观的用户界面提供了功能完整的接口，是Matlab交互界面开发时的首选助手［6］。GUI Layout Toolbox为GUI界面提供了uiextras.HBox（水平布局类）、uiextras.VBox（垂直布局类）、uiextras.Grid（网格布局类）以及Tab、Panel等其他布局元素，可以轻松实现界面元素位置的相对定位、绝对定位或混合定位等方式和界面元素的显示、隐藏、滚动条、分割条等其他诸多功能［7］。

 

表1 各油缸支承点与几何形心的高度差

  

支承点 与形心点O的高度差A B C D M N(CDsinθ1+ACsinθ22)(-CDsinθ1+BDsinθ22)(CDsinθ1-ACsinθ22)(θ12-PN sinθ2-CD sin-CDsinθ1-ACsinθ22 CD sin)θ12-PN sinθ2

设计软件时建立了LeveringHeight类（图4），根据油缸参数按表1中公式计算各缸行程。

俩人干了半小时，居然谁都没说一句话。也许为了调节尴尬的气氛，陈建伟冷不丁问了一句：“李萍，你想过将来干啥没？”

 

表2 最高点确定逻辑表

  

纵向θ2＜0 θ2＞0横向θ1＞ 0点C为最高点点A为最高点θ1＜ 0点D为最高点点B为最高点

  

图4 LeveringHeight类图

综上所述，车辆处于可调平范围内的油气悬架调平逻辑为1）读取倾角传感器x、y方向数值，根据表2逻辑关系确定各油缸支点的相对位置；2）根据表一计算调平时各油缸举升高度；3）采用位置误差调平法进行逐点调平。考虑重心转移对调平精度影响，可进行2次调平，第1次油缸粗调平距目标值15mm处停止，根据实际工况进行2次计算，最后精调平到目标点。

3 MAP计算软件界面布局

进而可计算得到各油缸支承点与几何形心点O的高度差（油缸行程），如表1所示［4］。计算车辆油缸运动行程时，还需要根据x、y方向倾角的正负关系，判断几个油缸支点的相对位置。设定悬架右高左低即θ1大于0、前高后低即θ2大于0。通过倾角的正负关系先确定最高点，可判断油缸各个支点的相对位置。最高点确定的逻辑如表2所示。

因为她的妹妹订婚了，怕是她一旦的结了婚，忽然会剩下她一个人来，使她难过。因为她的家里并没有多少人，只有她的一个六十多岁的老祖父，再就是一个也是寡妇的伯母，带一个女儿。

  

图5 主窗体控件布局

  

图6 GUI控件与布局器对象的关系

本文旨在探讨优质护理措施在新生儿高胆红素血症应用蓝光治疗中的作用，其结果显示： 采取优质护理干预措施的观察组患儿在血清胆红素水平和黄疸消退时间方面明显优于对照组，并且治疗总有效率和家属对护理的满意度都明显高于对照组，与对照组相比，差异有统计学意义（P＜0.05）。

 

 

4 “模型-视图-控制器”设计模式

为实现MAP计算功能与界面交互代码的解耦合、降低程序的复杂程度、提高可维护性，油气悬架MAP计算软件采用了“模型-视图-控制器”设计模式（Model View Controller，MVC）［6］。MVC模式是Xerox PARC在20世纪80年代为编程语言Smalltalk-80发明的一种软件设计模式，已被广泛使用［8］。油气悬架MAP计算软件的MVC结构如图7所示。

  

图7 “模型-视图-控制器”模式

模型（Model）是应用程序的主体部分，负责内在逻辑，在油气悬架MAP计算软件中为Levering-Height类。视图（View）是应用程序中用户界面相关的部分，是用户看到并与之交互的界面，在油气悬架MAP计算软件中为OGSUI类，它提供了界面控件的布局，并为控件注册了Controller提供的相关的回调函数。控制器（Controller)根据新输入的车型参数，更新LeveringHeight实例对象的状态，将计算所得的MAP数据显示/更新在界面上。因此Controller类对象拥有模型类（LeveringHeight类）对象的句柄、视图类（OGSUI类）对象的句柄，并在控件的回调函数中调用LeveringHeight类对象完成设置参数、计算MAP等功能。

采用MVC模式，不仅使油气悬架MAP计算软件实现了功能模块和显示模块的分离，还提高了其可维护性、可扩展性、可移植性和类的可复用性。因此软件可根据需要对界面布局轻松作出调整；而LeveringHeight类也能轻易在其他软件中得到重用。

5 MAP计算实例

以某3轴特种车辆为例进行计算。车辆前中油缸距离为4 130mm，后中油缸距离为1 500mm，左右油缸距为1 473mm，油缸行程为460mm，选取形心为参考点，计算结果如图8所示。对比分析可知：当纵向倾角与横向倾角为正(θ1＞0 ，θ2＞0)时，油缸A是最高点，与表2最高点确定逻辑是相符的。由于中后轴距离较近，对应油缸的MAP图也相近，通过软件计算得到的MAP（图8c～f）也反映了这一点。在控制策略中运用图8，通过查表法，可以高效地根据倾角传感器x、y方向的数值，确定任一油缸支点的空间位置，计算其举升高度，从而简化了程序，大大提高了控制系统的效率。

  

图8 支点空间位置与倾角对应MAP

6 结论

文中分析了油气悬架调平控制策略的核心与难点问题，提出了影响调平精度的关键因素；分析了油气悬架各支点处的车身高度与倾角的几何关系，提出建立二者之间MAP的思路，提高油气悬架控制系统开发效率；在油气悬架MAP计算软件开发过程中使用“模型-视图-控制器”设计模式，有效降低软件复杂度，提高可维护性。

参考文献：

［1］黄刚.主动油气悬架自动调平技术研究［D］.北京：北京理工大学，2016.

［2］许路，苏铁熊，侯军海，等.车辆油气悬架性能研究及现状分析［J］.汽车零部件，2011（8）：87-88.

［3］王欣，蔡福海，高顺德.车辆油气悬架技术现状与发展趋势［J］.建筑机械，2007（1）：58-61.

［4］余江波，张军锋，陈忠，等.车辆姿态调平研究［J］.车辆与动力技术，2010（1）：51-54.

［5］Muhamad Arfauz A Rahman.Development of Graphical User Interface for Reconfiguration of Manufacturing Automation System［C］//Mechanical,Industrial,and Manufacturing Engineering-Proceedings of 2011 International Conference on Mechanical,Industrial,and Manufacturing Engineering.2011（4）：53-59.

［6］徐潇，李远.MATLAB面向对象编程-从入门到设计模式［M］.北京：北京航空航天大学出版社，2015.

［7］David Sampson,Ben Tordoff.GUI Layout Toolbox［EB/OL］.（2016-09-01）［2017-06-07］.http://cn.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/27758-gui-layout-toolbox.

［8］lchj007.模型—视图—控制器（MVC）基本知识（转）［EB/OL］.（2007-07-30）［2017-06-07］.http://blog.csdn.net/lchj007/article/details/1716451.