基于多信息融合的全轮独立电驱动车辆车速估计

鉴于用非驱动轮轮速信号来估计车速的方法已不适用于没有非驱动轮的全轮独立电驱动车辆,提出了借融合车载普通传感器信号和驱动电机反馈信号等多信息源,并基于稳态工况下的轮速信号卡尔曼滤波和瞬态工况下的加速度积分的全轮驱动车辆车速估计方法。通过实车试验对该方法的有效性、适用性和精度进行了验证。

全驱动轮式机器人越障过程模型及影响因素分析

根据全驱动轮式机器人的基本结构构造了越障过程极限状态的动力学模型,该模型体现了多个驱动轮输出转矩之间的关系以及重心分布等影响因素.根据此模型,能够确定系统所需的最低驱动能力和重心分布的限制条件,以满足全驱动轮式机器人的越障性能需求.

8×8轮毂电机全轮驱动车辆动力学建模与仿真

建立了8×8轮毂电机全轮驱动车辆的整车驾驶模型,该模型包括驾驶员输入处理模块、路面条件和22自由度车辆动力学模型,给出了在一定路面条件下,从驾驶员输入到车辆动力学和运动学状态输出的数学方程.采用模块化的方法,在Matlab/Simulink中建立了计算机仿真模型,对所建立的模型进行了操纵稳定性和行驶平顺性的仿真试验,并与常规8×8车辆模型及二自由度线性模型进行了对比分析.仿真结果表明所建立的模型能正确反映车辆在各种工况下的动力学特性,非簧载质量的增加一定程度上降低了车辆的操纵稳定性,尤其降低了车辆的行驶平顺性.

四轮毂电机独立驱动车辆转向电子差速控制

对四轮毂电机独立驱动车辆全轮转向电子差速控制策略进行研究.通过对转向运动学进行分析,建立了3自由度转向动力学模型,构建了四轮毂电机独立驱动车辆电子差速控制系统,提出了神经网络PID（NNPID）电子差速转速转矩综合控制策略,计算四轮目标转速,采用4个神经网络PID控制器,协调分配四轮毂电机的转矩,实现电子差速控制的转向.对于不同给定转向角和车速的仿真结果表明,该策略可以提高车辆低速转向的操控性和平稳性.

全轮独立电驱动车辆双重转向控制策略的研究

为全轮独立电驱动车辆提出一种双重转向的控制策略,设计了双重转向的总体控制结构。它是包括三自由度参考车辆模型、横摆力矩确定层和转矩分配层的分层控制体系。在横摆力矩确定层中,设计了基于PID的横摆力矩控制策略;在转矩分配层中,设计了基于纵向驱动力总和不变的转矩分配策略。在此基础上,开发了双重转向控制策略仿真平台,进行了仿真分析和实车试验,试验结果与仿真结果吻合度较高,表明所提出的双重转向控制策略对减小车辆转向半径有明显效果。

一种全工况适应的全轮独立驱动车辆车速估计方法

为解决全轮独立驱动车辆车速估计难的问题,提出了一种全工况适应的车速估计方法。该方法以参数自适应卡尔曼滤波算法为基础,采用左右侧分离估计,并设计模糊控制器对滤波系数进行自适应调节,通过判断车辆的行驶工况和路面条件,设计自适应切换条件,当车轮滑转/滑移状态超过预设值,切换为纵向加速度积分估计。利用硬件在环实时仿真实验对所提出的车速估计方法的有效性和准确性进行了验证,仿真结果表明,该方法在多工况运行下具有很好的估计精度,具有普遍应用价值。

标准四驱水田自走底盘转向驱动桥设计与工程结构分析

为通过标准四轮驱动形式提高水田自走底盘的通过性,设计了一种转向驱动桥,因其壳体结构及受力非常复杂,为保证在设计过程中精确控制刚度和强度,利用CATIA有限元分析模块,在桥壳3D图形上建立了各组成壳段间具有联接关系和力传递特性的车轿装配体有限元分析模型,并根据底盘工况特点及力学分析的数据划分特征区域、施加约束及载荷边界条件,计算出车桥的变形和应力分别为0.218 mm、121 MPa,结合进一步的实物样机测试表明,该种结构铝制车桥的刚度与强度满足设计要求及相关行业标准。该文为以轻量化和高通过性为目标而采用的标准四驱形式的底盘进入性能验证阶段提供指导,也为类似具有复杂结构及复杂受力机构的设计提供参考。

基于ADVISOR的4轴全轮驱动车辆驱动系统仿真模块的开发

在研究4轴全轮驱动车辆的动力学特征基础上,对ADVISOR车辆仿真软件系统进行了二次开发,建立了该仿真系统不具备的某4轴全驱特定车型的动力系统仿真模型,并针对几种有代表性的循环行驶工况,利用该模型进行了整车性能的仿真和分析。

基于对角递归神经网络的汽车主动悬架控制

为了提高电动汽车行驶平顺性及操纵稳定性,针对电动汽车悬架进行振动分析,建立了七自由度汽车电动主动悬架模型,设计四轮全驱电动汽车电动主动悬架结构及其控制系统.重点针对电动汽车主动悬架特点设计对角递归神经网络(DRNN)控制器,选取车身垂向加速度、悬架动行程和轮胎动行程作为神经网络控制器输入,采用梯度下降法对神经网络权值进行在线调整.仿真结果表明,具有DRNN控制器的电动主动悬架控制效果较PID控制主动悬架和被动悬架有显著提高,有效改善了汽车行驶平顺性及操纵稳定性,也说明所设计的控制策略在电动汽车电动主动悬架控制方面的有效性.

基于自适应虚拟补偿的多电机动态协同控制

针对四轮全驱电动汽车电机独立驱动的特点,提出一种基于自适应虚拟补偿的多电机动态协同控制系统,以解决牵引电机动态偏差所引起的操纵准确性下降的问题。通过一个虚拟闭环进行自适应补偿,将任一牵引电机过大的动态扰动平均到四轮电机驱动系统,避免车辆行驶轨迹大幅偏离驾驶指令;针对系统较强的非线性及不确定性,采用H∞鲁棒控制理论设计了虚拟控制器,四轮永磁同步牵引电机则采用直接转矩控制,提高系统的动态响应速度,降低系统对电机参数的依赖性。仿真结果表明该协同控制方案动态平衡了四轮转速误差,鲁棒性强,大幅提高了车辆对行驶指令的跟踪能力。

四轮驱动全轮差速转向移动焊接机器人运动学分析与仿真

为增加轮式移动焊接机器人稳定性、负载能力和降低控制复杂度,提出了一种四轮驱动全轮差速转向移动焊接机器人机构,介绍了该机构差速转向原理,证明该机构无转向侧滑。采用非完整约束方法建立了其差速转向误差模型,并在该模型基础上对其进行了直线-圆弧-直线轨迹数值仿真,结果为转角误差0.002 137°,转动中心坐标误差小于0.012mm。仿真结果表明该模型满足焊接中的位置精度要求。

多轴电动轮汽车双目标操纵稳定性优化分析

根据电动轮式多轴汽车驱动力矩独立可控的特点,采用ADAMS/View建立五轴全轮驱动汽车的30自由度动力学模型,选择横摆角速度和质心侧偏角作为控制变量,基于PID控制算法,采用Matlab/Simulink建立整车双目标优化控制策略,控制内、外侧车轮的驱动力矩,实现整车操纵稳定性的最优。联合仿真结果表明,在进行角阶跃输入响应时,采用横摆角速度和质心侧偏角的联合控制策略,可在横摆角速度稳态值仅降低3%的情况下,使质心侧偏角稳态值降低14%,使汽车具有良好的轨迹跟踪性。

全时四驱汽车制动力检测系统的研究

传统的滚筒制动力检测台存在检测时会对四驱车辆造成变速器损坏等问题。为实现全时四驱车制动力快速、准确、安全的综合在线检测,研制了全时四驱汽车制动力检测系统。介绍了汽车制动力检测原理,新型全时四驱制动力检测台的结构设计以及系统的软硬件设计;针对实测中如何更好地测得车轮最大制动力给出了合理的方法。以国标为依据,对该系统进行了相关的标定、试验以及不确定度分析。现场实测表明,该系统能够很好地满足全时四驱车辆制动力测试的要求,具有较高的测量精度及可靠性。

全轮独立电驱动车辆电动转向系统的研究

针对电动转向系统提出了基于电机的主动转向和助力转向的软硬件解决方案。在理论分析的基础上设计了主动转向和电动助力转向控制算法和电机驱动电路,并对实验车进行相应改造,进行实车试验。试验结果表明,所设计的电动转向系统能够实现主动转向和助力转向的功能,所设计的主动转向控制算法能够准确跟踪控制目标,所设计的电动助力转向控制算法能够为驾驶员提供感觉良好的转向助力。

全轮驱动压路机液压驱动系统动态特性分析

通过分析全轮驱动压路机的液压驱动系统的动态特性，找出压路机动态参数之间的相互关系，并对压路机动态工作过程和前后轮速度匹配理论进行探讨，得出改善压路机液压驱动系统动态特性和前后轮速度匹配的方法。

基于转角补偿与转矩分配的车辆稳定性控制

针对分布式驱动电动汽车的四轮转角和转矩均独立可控的特点,提出了一种避免极限工况失稳的后轮转角自适应补偿及直接横摆力矩控制的集成控制策略。通过稳态转向仿真实验建立轴侧偏刚度估计模型,基于质心侧偏角零化的控制目标设计出前馈后轮转角补偿量,并通过四轮转矩分配进一步提高车辆的稳定性。仿真结果表明,该集成控制策略在高速大转角工况下,相对于前轮转向汽车最大质心侧偏角降低72.2%,横摆角速度抑制到期望的稳态值;低附路面进行高速单移线变道时,所提策略能有效将过大的质心侧偏角抑制在±0.005 rad以内,避免了无控制情况下的侧滑失稳现象。

多轮驱动装甲车辆电机驱动控制系统研究

对基于CAN总线的多轮驱动装甲车辆电机驱动控制系统进行设计,包括基于CAN总线的8×8多轮驱动装甲车辆电机驱动系统结构、单个电机控制器硬件电路结构设计、基于磁场定向矢量控制和CAN总线的电机转矩控制策略设计．给出了多轮驱动特例双电机独立驱动装甲车辆爬坡、转向、加速和直驶不同行驶工况下的电机输出特性的试验结果,结果表明多电机独立驱动的装甲车辆电机驱动控制系统满足车辆行驶性能的需求．

一类欠驱动移动机器人动力学分析

带拖车的轮式移动机器人系统是典型的欠驱动、非完整系统.以带一节拖厢的卡车为具体分析对象,建立了其运动坐标系,在欠驱动、非完整动力学系统分析的基础上,提出了一种简化的Routh方程,并用简化的Routh方程分析了其动力学特性,给出了实际算例的仿真结果.

分动门架行走机构的分析研究

轨道式登船桥分动门架行走机构在实现传统的行走机构功能时,还需要驱动顺岸通道的伸缩。因此在进行分动门架行走机构的设计计算时,不仅要克服各自门架自重和载荷产生的摩擦力,还应考虑顺岸通道的运行阻力的影响,在行走机构驱动轮产生的粘着力必须大于运行阻力的前提下,对分动门架行走机构整体结构和机构的特性进行分析研究,提出分动门架行走机构独立运行的设计计算问题的解决措施。

Nextrac电磁扭矩管理器动力学建模研究

电控适时四驱系统在城市型SUV上得到了越来越广泛的应用。作为许多适时四驱系统的关键执行部件,轴间扭矩管理器的动力学特性对整车性能有着重要影响。针对博格华纳Nextrac轴间管理器进行动力学建模研究。利用有限元软件对电磁执行机构的点此特性进行了分析,设计了不同状态下扭矩管理器的切换规律,制定了各状态下扭矩管理器的扭矩传递模型。通过搭建simulink模型和Carsim-Simulink联合仿真平台进行仿真验证。并将仿真结果与实际数据比较,结果验证了模型的有效性。