A new tracking error detection method using amplitude difference detection for signal waveform modulation multi-level discs

The sub-land/sub-pit affects the characteristic of the tracking error signal which is generated by the conventional differential phase detection （DPD） method in the signal waveform modulation multi-level （SWML） read-only disc. To solve this problem, this paper proposes a new tracking error detection method using amplitude difference. Based on the diffraction theory, the amplitude difference is proportional to the tracking error and is feasible to be used for obtaining the off-track information. The experimental system of the amplitude difference detection method is developed. The experimental results show that the tracking error signal derived from the new method has better performance in uniformity and signal-to-noise ratio than that derived from the conventional DPD method in the SWML read-only disc.

基于权值平滑的自适应调零算法研究与实现

在卫星导航定位系统中,由于导航信号的功率较低,在到达地面时极易受到干扰,导致定位失败。自适应零陷技术可以有效地提高卫星导航接收机的抗干扰能力,然而由于常规的空时联合最小功率响应会时常出现零陷抖动,不能有效的对准干扰来向,从而导致接收机的抗干扰性能下降。对于该情况,本文提出对抗干扰算法中的权值进行平滑滤波处理的方法,并且通过仿真验证、FPGA实现、现场实测等手段验证了该算法的可行性。该方法可有效抑制系统权值以及零陷位置的抖动,从而提高抗干扰算法的稳定性和可靠性,对相关工程领域具有一定的参考价值。

智能钻完井装备技术研究进展

我国已成功钻成万米以上超深井,在钻完井装备技术上有了更深入的突破,标志着我国在石油勘探开发领域迈出了重要的一步。当前,对提高钻井效率、保障安全性的迫切需求愈发凸显。智能钻完井技术凭借其高钻井效率和安全性的显著优势,成为解决这些挑战的核心技术。通过融合先进的自动化控制、实时数据监测以及机器学习技术三方面要素,可有效地优化钻井操作,提高作业效率,大幅提升钻完井的安全性。综述了智能钻完井装备技术的发展现状,提出了自动化控制、实时数据监测、机器学习技术三位一体的研究方法,重点分析了国内外智能钻头、智能导向工具、智能钻杆、智能滑套以及智能钻机等创新设备的发展历程与技术进步。建议未来通过人工智能、智能优化算法以及国内外合作等多极为支撑,实现智能钻完井装备技术三位一体的全面发展。

混合动力汽车转向稳定性多传感器融合控制技术

为了满足汽车行驶稳定性要求,当前依托于单一传感信息进行转向控制,容易忽略很多影响因素,使得控制后汽车转向质心侧偏角依旧较大。因此,混合动力汽车提出转向稳定性多传感器融合控制技术。考虑混合动力汽车转向过程中的动态特性,构建转向动力学模型,并计算出车辆理想横摆角速度。深入分析横摆角速度、滑移率对车辆转向稳定性的影响,得出期望的横摆力矩和滑移率调整力矩。将汽车转向稳定性控制问题看作二次规划问题,结合BP神经网络和常规PID控制器,设计转向稳定性控制算法,利用车辆转向参数的理想值、实际值和偏差值推算出稳定性控制参数。结合融合多传感器实时采集信息,推算出汽车转向姿态误差代入控制结构中,给出优化后的控制参数。实验结果表明:新提出的控制技术应用后,车辆转向的质心侧偏角不超过±0.012 rad/s,满足了混合动力汽车转向行驶要求。

露天煤矿爆破降尘技术适用性研究

煤炭开采深度的增加及机械化程度的提高使得矿山煤尘浓度迅速增长,转向期露天煤矿基建工作量大、爆破作业频繁,选择适宜的降尘技术格外关键。基于此,对湿式降尘技术作为一种新型的除尘方式在矿山工程中的应用进行了概述,讨论了湿式降尘、水炮泥降尘、泡沫降尘等降尘原理、方法及作用,以期为相关研究应用提供参考。

基于自抗扰液压控制技术的汽车主动后轮转向方法

车辆转向过程中,存在稳定性与安全性低下问题,因此,提出基于自抗扰液压控制技术的汽车主动后轮转向方法。通过构建汽车横向动力学模型,并基于变动液压传动比精确计算后轮转向的期望横摆角速度;利用该期望横摆角速度作为跟踪目标,设计包含扩展状态观测器、跟踪微分器和非线性误差液压控制律的自抗扰液压控制器;通过获取附加后轮转角并调整,确保汽车能够紧密跟随理想模型,实现后轮转向的精准控制。仿真结果表明:通过跟踪车辆质心侧偏角与横摆角速度,并应用液压传动比,车辆稳定性得到显著提升,有效预防侧翻风险,确保行车安全。同时,该控制方法使汽车展现出优良的横摆角速度响应特性,且质心侧偏角预估值非常准确,对于提升车辆转向性能及行车安全具有重要意义。

铰接式工程车辆载荷识别技术

铰接式转向是工程装载和矿用车辆常用的转向形式,与车轮偏转的转向方式不同,它利用前后车架相对偏转的方式实现转向。其特点是当工作装置安装在前车架上2段车架相对偏转时,行驶方向始终与前车架一致,有利于迅速对准作业面、减少循环时间、提高生产率,显示了铰接底盘特有的机动性。当铰接车架相对偏转时,车轮轴线在地面的投影交于一点,能避免弯道行驶时因车轮滚动+方向的偏差而产生侧滑,从而简化转向机构。这样既不需要转向梯形机构,也能免除偏转驱动轮时所需的等角速万向节机构。文中通过建立铰接转向的动力学模型,从静止和转向行驶两种情况分析车辆轮荷分配特性,掌握铰接式转向车辆的轮荷分布机理,并且以装载机为例进行计算机仿真。

仿照直升机旋翼的水下矢量推进装置

借鉴直升机上的矢量推进技术,研究出一种提高载具灵活性、降低载具的操作难度的水下推进装置,在船模上进行初期测试。联想到大气和水下的环境相似性,将航模的金属头旋翼总成装置运用到船模上,代替船模原来的水下推进器。旋翼头总成装置控制运动方向的三个自由度分别用一个总线舵机控制,旋翼主轴的旋转用38电机通过带传动驱动。由于旋翼头总成装置是位于水下的,而总线舵机和38电机需要在水面上,所以它们之间的运动通过一套传动装置连接,让水面上的控制系统能够控制水面下的旋翼头总成装置运动。传动装置用三维软件建模并3D打印出实物。通过对直升机的矢量推进技术的了解,在此技术基础上模拟载具的矢量推进,制造最新型的水下推进装置,用以提升载具的灵活性、安全性,减少船只的事故触发率。它不仅可以适用于小型的水上游艇,大可以用于万吨巨轮,甚至在未来该技术发展成熟的时候,还可以用于海军的潜艇等,是一件有价值,有前途的项目。

一种具有不同转向模式的多轴转向车辆设计

为改善多轴转向车辆的低速机动性和高速稳定性,设计了一种具有四种转向模式的多轴转向车辆,并基于零侧偏角比例控制策略分析了该车的转向性能。阐述了车辆系统设计和转向执行器的选择流程;建立了多轴转向车辆的二自由度模型,并基于零侧偏角比例控制策略,推导出了车辆质心侧偏角、横摆角速度和侧向加速度的传递函数;利用MATALAB对不同转向模式下车辆的稳态响应和瞬态响应进行了仿真分析。结果表明:合理选择车辆转向模式能够有效改善车辆的低速机动性和高速稳定性。

智能汽车横向控制方法研究综述

智能汽车在提高行驶安全性和减少交通事故方面有很大的优势,已成为世界范围内的研究热点。综述了智能汽车横向控制的国内外发展历程与研究现状;介绍了车辆横向动力学和轮胎力学的研究历程和模型;阐述了智能汽车横向控制理论和方法以及自动转向执行机构的设计;给出智能汽车横向控制研究的重点和发展趋势。通过分析认为,系统非线性、不确定性和时变特性的智能汽车横向动力学建模和横向控制器设计,特别是高速时的横向控制,以及智能车辆感知决策系统与车辆本身系统的一体化设计,将是今后研究的重点。

双电机耦合驱动履带车辆自适应滑模转向控制

针对双电机耦合驱动履带车辆转向动力学模型具有多输入多输出(MIMO)、非线性且参数不确定的特点,对系统进行解耦,分解为车速控制系统和转向角速度控制系统。在车速控制系统中为实现车速跟踪误差的收敛,根据期望车速与当前速度信息,提出了鲁棒滑模变结构控制算法;在转向角速度控制系统中,提出了针对转向角速度的模糊滑模自适应控制算法。通过"驾驶员—控制器"在环的双电机耦合驱动履带车辆实时仿真系统,对控制算法进行了仿真实验验证,证明了该控制算法的有效性。

光电稳瞄二级稳定系统性能分析及测试

为了对控制系统稳定性能和扰动隔离能力进行分析,对二级稳定系统进行了建模和控制器设计,仿真结果显示,系统速率稳定回路带宽提升至200Hz,1Hz位置隔离度提升至-90.1dB。在实际系统中,采用位置敏感探测器(PSD)测量瞄准线的运动,隔离度测试实验结果显示1Hz位置隔离度提升至-73.1dB,提升约20dB,测试结果证明:二级稳定技术能够显著提高系统的稳定精度。

集中载荷作用下的履带车辆稳态转向分析与试验

为了研究集中载荷条件下履带车辆稳态转向性能,提高转向模型精度,分析了履带张力对接地压力分布的影响,推导履带车辆接地压力分布计算模型。运用履带与土壤之间的剪切应力-剪切位移关系推导新的转向动力学模型,建立相应的动力学方程组并求解。分析了履带宽度和履带张力引起的接地压力变化对稳态转向运动学和动力学参数的影响,并通过实车试验测试对分析结果进行验证。结果表明,理论计算结果与试验数据有很好的一致性,验证了该模型的正确性。

双侧电驱动履带车辆等效条件积分滑模稳定转向控制

履带车辆转向阻力随行驶状态呈现非线性、大范围变化的现象,且由于车辆惯性大、电机驱动能力有限,易进入深度饱和状态,而双侧电机动力相互独立,要实现车辆全速度范围的稳定转向必须对两侧力矩进行有效控制。针对以上问题,设计了一种横摆角速度控制律。开展转向动力学分析,提出速度、横摆角速度转向控制结构;设计了一种带等效控制项的条件积分滑模控制算法,通过引入等效控制项,提高系统响应速度,减小滑模抖振;通过引入条件积分控制项,使滑模控制项边界层外与经典滑模性能一致,鲁棒性强,边界层内平滑切换为Anti-Windup结构的PI控制,便于消除误差,抑制积分饱和。Matlab与Recur Dyn联合仿真表明,提出的算法具备跟踪能力强、抗扰动和饱和、输出控制量平滑的优点,能够实现车辆稳定转向控制。

基于剪应力模型的履带车辆转向力矩分析与试验

为了研究在打滑条件下的履带车辆转向性能,提高履带车辆转向模型的模拟精度,建立了考虑履带滑转、滑移及转向离心力影响的高速履带车辆稳态转向模型。根据剪切应力-剪切位移关系模型推导了两侧履带牵引力、制动力及转向阻力矩的计算公式。在此基础上,根据力平衡关系构建了履带车辆转向运动学方程,并采用迭代计算方法进行求解。以某型装备综合传动装置的高速履带车辆为对象,通过试验测试结果与计算结果的对比分析,对履带车辆转向模型的准确性进行了验证。基于履带车辆稳态转向模型,研究了履带车辆转向运动学及动力学特性随转向半径及车速的变化规律,结果表明:当履带车辆转向速度越高,转向半径越小时,离心力对转向性能的影响越显著。

轮毂电机驱动车辆双重转向直接横摆力矩控制

针对某型8轮轮毂电机驱动车辆,设计一种基于直接横摆力矩控制的双重转向控制方法,建立车辆双轨2自由度动力学模型,研究包含滑移转向工况的车辆参考模型,并对滑移转向比采用基于车速与路面附着条件的模糊调节。为平衡横摆角速度控制与质心侧偏角限制之间的矛盾,在控制模型中,以横摆角速度作为直接控制变量,以质心侧偏角作为约束量,采用滑模变结构控制算法计算期望的横摆力矩,横摆力矩分配过程中采用预分配与驱动防滑控制相结合的分配策略。利用硬件在环实时仿真平台对所提出的双重转向控制算法进行分析验证,仿真结果表明:采用双重转向控制,能有效提高车辆转向的机动灵活性和操纵稳定性,对于提高轮式装甲车辆战场生存能力具有重要意义。

数值模拟在轿车转向节闭塞挤压成形中的应用

轿车转向节是轿车上的关键零件,对尺寸精度和产品质量要求很高。应用常规塑性成形方法,工序多、能耗大。闭塞锻造技术是近年发展起来的精密成形技术。以捷达轿车转向节为研究对象,制定了挤压带式可分凹模闭塞挤压精密预制坯和开式终锻成形相结合的“一火两锻”成形工艺。预锻件的成形质量直接影响到整个工艺流程,因此,以DEFORM软件为工具,重点研究预锻件成形过程中的关键工艺参数,如挤压带的长度、冲头尺寸、合模力和挤压力的关系,对于该工艺的实际应用具有重要参考价值。数值模拟结果表明,该工艺是可行的,而且具有降低能耗及材料利用率高的显著优点。

导向钻具几何造斜率的研究

准确地预测和设计导向钻具的造斜率是实现导向钻井的关键技术之一。弯壳体导向钻具的刚性大、变形小 ,因此可采用几何法来计算造斜率。考虑到结构弯角位置以及稳定器与井壁间隙对钻具造斜率的影响 ,提出了修正的三点定圆法 ,使计算结果更接近于工程实际情况 ,且其计算公式十分简明 ,具有很高的计算精度 ,与精确的三点定圆数学方程得出的几何造斜率基本吻合。同时提出了利用几何造斜率设计导向钻具组合的方法 ,给出了相关的计算公式和一些设计实例。

铸造式汽车转向节加工工艺研究

文章研究了铸造式汽车转向节加工问题,针对铸造式汽车转向节外形特殊、空间结构位置复杂、加工部位较多、加工精度要求高、定位困难、生产批量大等加工特点,通过选定合理的粗加工定位基准、采取仿形夹紧方案、使用误差分析模型对夹具体进行综合误差分析、创新性采用三维绘图软件SOLID-WORKS对夹具体进行快速虚拟平衡性分析计算,设计了一套用于铸造式转向节粗基准车削加工的夹具体。并选择合适的工艺参数来规划其加工工艺技术方案,使其能实现高效高质量加工铸造式汽车转向节零件,提高了经济效益。

六轮独立驱动滑动转向车辆运动控制算法仿真研究

依据六轮独立电驱动滑动转向车辆转向原理及车轮扭矩独立可控的特点,结合驱动力优化分配及操控稳定性问题,提出了一种运动控制算法。该算法由速度控制器,转弯控制器和轮胎力最优分配控制器组成。其中,速度控制器和转弯控制器根据车辆状态产生整车所需总的纵向力和转弯横摆力矩,轮胎力最优化分配控制器根据轮胎垂直载荷优化分配各个车轮所需的扭矩。仿真结果表明:垂直载荷较大的轮胎获得了较大的驱动扭矩,与平均分配算法相比,采用轮胎力最优化分配算法,轮胎负荷率降低了9.79%,提高了车辆的操控稳定性。