Design and Experiment of Electronic-hydraulic Loading Test-bed Based on Tractor's Hydraulic Steering By-wire

An Electro-hydraulic loading system is designed based on a test-bed of tractor's hydraulic steering by-wire. To simulate the steering resistance driving tractor in many kinds of soils and roads,the loading force is controlled to make proportional and continuous variable by an electro-hydraulic proportional relief valve. A steering resistance loading test-bed is built to test three kinds of steering resistance including constant,step and sine style. Tire lateral resistance is also tested under different steering conditions. The result shows that the electro-hydraulic loading system has high stability and following performance. Besides,the system's steady state error is lower than 3. 1%,and it meets the test requirement of tractor's hydraulic steering by-wire.

应用AMESim双转向器全液压转向系统特性分析

为全液压转向系统设置双转向器可以解决大排量需求的问题,但此种布置会影响系统的动态响应特性,因此分析系统的可行性。根据某自卸车全液压转向系统的结构特点,对单转向器系统的关键参数进行分析和设计,获取各参数的数值;根据车辆转向参数的需求,对转向系统的压力损失和温升进行校核,以验证系统可否满足需求;根据前述分析,采用AMESim搭建分析模型,通过转角输入验证模型准确性,并验证负载、输入变化对系统特性的影响;基于转向系统试验台,通过输出特性分析,对前述设计和分析模型进行验证。结果可知:双转向器系统压力损失满足要求,最高温升控制在56.8℃,控制在系统要求的范围内;影响双转向器系统输出特性和油液流量的因素主要是方向盘转速和系统负载,其他因素基本无影响,仅对系统的响应时间产生影响;试验测试平台获取的角速度阶跃输入下的,转向器输出口压力、流量放大器输出口流量与仿真分析结果误差控制在5%以内,表明分析模型和结果的可靠性,为此类分析设计提供参考。

基于LabVIEW软件的电动液压助力转向台架测控系统设计

针对电动液压助力转向试验台架的功能要求,利用LabVIEW软件与通用数据采集卡设计了台架测控系统。该系统综合运用数据采集卡及串口数据通信功能,在对方向盘转角、转矩及液压缸压力数据采集的基础上,通过与电动液压泵控制器的数据通信实现了对电动液压泵转速、电流数据的接收及电机目标控制转速命令的发送,较好地模拟了电动液压变助力转向系统的工况。试验运行表明:系统能有效控制电动液压泵的运行及实现试验数据的采集,各项功能正常运行,达到了设计目标。

基于Modelica的汽车转向系统建模仿真及实验验证

为研究汽车转向系统的转向性能,在对其进行动力学分析的基础上,采用多领域统一建模语言Modelica在仿真平台Dymola环境下建立转向系统模块、整车模块、轮胎模块及力矩计算模块,并将以上模块连接综合为转向系统整体仿真模型。针对某商用车的液压助力转向系统搭建了"汽车转向系统参数测量试验台"。通过台架试验测出模型中待定参数,将所得参数输入模型中进行仿真计算,结果表明:原地转向工况下仿真模型能较准确地反映车辆的转向性能。

转向系5轴性能试验台中Bell机构的特性研究

阐述了汽车转向系5轴性能试验台的结构及其性能特点,在三维软件Solid Works中建立了汽车转向系5轴性能试验台模型,并在软件中检查了该模型的干涉碰撞。对模型中的Bell机构进行了力学及运动学分析,验证了Bell机构只改变力的方向而不改变力的大小,并在Adams中验证了Bell机构该传递特性。通过Bell机构对2、3轴进行侧向力的模拟加载,测量在试验台状态下齿条方向上的力、力矩、位移等参数。通过试验台试验测试,齿条力的仿真数据与试验台测试数据及趋势基本一致,说明该模型能满足汽车转向系齿条力加载测试的基本要求。

电动助力转向装置性能试验台设计

为了研究电动助力转向(Electric Power-assisted Steering,EPS)装置的性能以及EPS电子控制系统(ECU),设计了电动助力转向装置性能试验台.在转向阻力矩模型的基础上,通过对伺服电机的力矩控制,构建了转向阻力矩半实物模拟系统.测控系统由西门子CPU224XP和MCGS嵌入版构成,用PLC集成的高速脉冲输出功能为ECU提供速度信号,光电编码器与高速计数器组合测量转向盘转角,特征信号的采集由模拟量扩展模块EM235完成.试验结果表明,该试验台能完成EPS的各项性能试验,并有助于ECU控制算法的调试和验证.

机动车转向系统测试台架在线标定方法研究

机动车工业的发展势头迅猛,国内机动车零部件行业也迎来发展的黄金时期,台架试验应用广泛,为解决机动车转向系统综合测试台架的在线标定的问题,开发多功能物理量在线实时测试系统,并针对综合测试台架上的各个测试参数完成标定工作,并通过产品测试实践中得到应用。

基于模糊控制的EPS车辆操稳性仿真与台架试验

电动助力转向系统(EPS)直接影响到汽车的操纵稳定性。建立了汽车二自由度动力学模型和EPS模型,包括转向盘和转向柱输入轴子模型、电动机模型、输出轴子模型和齿条子模型,设计了EPS模糊控制系统结构及其控制策略。模糊控制器依据汽车行驶速度、转向盘操纵转矩与理想操纵转矩之差及其变化率得到助力转矩。进行了转向盘转角角阶越输入仿真计算和EPS台架试验验证,经过模糊控制的EPS车辆最大操纵转矩下降了42.74%,提高了车辆转弯时的操纵轻便性,结果证明了模型的正确性和控制策略的有效性。

基于Labview的汽车转向试验台测试系统设计

采用通用数据采集卡和Labview软件,搭建了转向试验台测试系统,Labview软件通过与采集卡动态链接库连接,实现了对方向盘转向力矩及转向角数据的实时采集和储存,在此基础上使用Labview相关数据处理函数设计了数据动态波形显示及分析程序,提高了试验台的数据采集和分析能力,系统运行效果良好。采用Labview软件的图形化设计语言与通用数据采集卡搭建的系统,具有编程工作量小、直观及数据处理功能强大的优点,对相关数据采集系统的设计具有一定的借鉴应用价值。

拖拉机线控液压转向的电液加载试验台的设计与试验

设计了拖拉机线控液压转向试验台的电液加载系统,通过控制电液比例溢流阀,使加载力实现成比例、连续的变化。并搭建了转向阻力电液模拟加载试验台,测试了拖拉机在恒定、阶跃和正弦3种转向阻力方式、不同工况下转向时轮胎受到的侧向阻力。试验结果表明,所设计的电液加载系统具有良好的响应特性和跟随性,系统稳态误差不超过3.1%,可满足拖拉机线控液压转向系统的实验要求。

ZT转向器试验台自动控制系统设计

ZT转向器试验台自动控制系统的核心是可编程控制器,用光电编码器测量转向器输入轴的转角并作为反馈信号,利用PLC的高速记数和区间比较功能实现对转向器试验过程的自动控制,可同时满足各类转向器常规试验及某些特殊试验的要求。介绍了ZT转向器试验台自动控制系统的结构特点及控制原理。

旋转导向钻井工具试验台主轴驱动液压系统的稳定性

旋转导向钻井工具试验台的研究与应用对旋转导向钻井工具的研制和开发具有重要意义。为实现旋转导向钻井工具试验台主轴的精确稳定旋转,设计了一种试验台主轴驱动液压系统。根据液压系统工作原理建立了该系统的数学模型,得到了输入电压与液压马达输出转速之间的传递函数;利用Routh判据和Bode图判定该系统不稳定,当给系统加入动压反馈回路适当增加系统阻尼后,系统达到了稳定性要求;通过MATLAB/Simulink对该系统进行了仿真分析,分析结果表明:该系统在比例积分微分(PID)控制下,当无负载干扰时,试验台主轴转速能被精确控制;当对系统加入0~1500 N·m的随机负载干扰时,该系统也能快速达到稳定状态。可见该系统的控制精度达到了试验台主轴稳定旋转的设计要求,可以作为试验台主轴驱动液压系统的指导参数。

转向器试验台加载系统的惯性力抑制

对汽车转向器试验台的惯量负载进行质量折算,并对试验台的整个系统建立了数学模型。根据结构不变性原理,较好地消除了负载参数、强制干扰等对加载系统特性的影响。对系统进行了建模仿真分析,给出了系统的动态特性曲线,最终得出的补偿后的系统满足性能指标要求。

齿轮齿条式转向系统五轴试验台的设计与研究

设计了齿轮齿条式转向系统五轴试验台。在分析转向系统基本要求、整车转向系统评价标准及转向器行业标准的基础上,提出了该转向系统五轴试验台需实现的试验项目及基本功能,并对电液伺服加载、驱动装置控制、加载装置静压支撑等关键技术进行了探讨。对所研制的转向系统五轴试验台进行验证的结果表明,该试验台能够有效进行齿轮齿条转向系统性能匹配及耐久性测试评价,试验结果与实车试验结果具有较好的一致性。

转向油泵试验台控制系统设计

转向油泵是汽车动力转向系统的动力元件,发动机输入的能量通过转向油泵转换为液压能向外输出,因此其性能的好坏影响到整个汽车运行的平稳性。为了提高对不同型号的转向油泵性能检测的效率及精度,在已有硬件设施的基础上对转向油泵试验台的控制系统进行了设计,系统的核心为工业控制计算机和AS228T型PLC。在上位机中完成相应操作界面的设计,通过ModbusTCP通讯协议实现上、下位机的通讯;在下位机PLC中完成整体试验流程的设计。现场的调试运行情况验证了该试验台的可行性与高效性。

动力转向器总成综合性能试验台液压系统设计

动力转向器总成出厂前必须进行综合性能试验,试验台架既要模拟汽车转向系统中的供油功能,还需要给转向器被动或主动加载,工作压力高,流量变化大,对液压系统的设计提出了较高要求。将试验台液压系统分为2个独立的子系统进行设计,使用电磁比例溢流阀根据程序设定自动调节系统压力,通过并联2个单向节流阀获得较大的流量调节范围,满足多种试验要求,采用定值减压阀和换向阀卸荷等多种措施保护仪器仪表。实践验证,液压系统设计合理,有效避免了液压冲击,工作稳定,噪声小,各试验参数便于设置和标定,满足试验要求,为类似设备的研发提供了可借鉴的经验。

液压助力转向器性能台架试验设计与验证

转向系统是构成汽车的一个重要总成,在转向系统的设计生产过程中,对其进行台架试验进而分析各项性能是不可或缺的环节。鉴于现行标准对液压助力转向系统的测试和评价方法太过繁杂,提出了以转向器力特性试验为主,灵敏度、回正能力、空载转动力矩、传动效率特性4项试验为辅,设计并进行台架试验,然后根据试验结果对转向器性能进行综合评价的试验评价方法。并且,以某型汽车液压助力转向器为样品,使用该试验评价方法,对其性能进行了试验与分析,验证该方法的可行性。

汽车线控转向实验台转向驱动系统的辨识及其PID控制

对本课题组采用的转向驱动系统进行机电分解,推导得到系统传递函数结构。基于Matlab系统辨识工具箱,辨识得到其传递函数,对比实物试验数据,验证了辨识传函正确性。利用Matlab/Simulink对辨识传递函数进行离线PID整定。对比实物试验与仿真结果,结果表明2组试验阶跃响应指标误差在1.44%左右。通过此方法可缩短PID整定时间,减轻实验人员工作量。

液压转向系统台架耐久试验研究

通过分析液压助力转向系统各子零件的台架耐久试验,提出了采用5通道试验台模拟系统耐久试验。以某转向系统为例,设计了全寿命周期耐久台架试验规范,为进一步研究系统耐久打下坚实基础。

双工位汽车EPS控制器性能测试台的设计

针对汽车EPS控制器性能测试的需求,开发了一种双工位EPS控制器在线性能测试台。基于NI公司的PCI控制卡及其LabVIEW软件平台所设计的测控系统具有数据采集、信号发生、信号控制、数据分析、自动判断功能。实现了EPS控制器的自动化高效在线检测。该测试台成功地应用于多家公司的EPS控制器生产线,实际验证表明其性能好、功能全、效率高。