动车组主动轮对的动平衡

介绍了液力传动动车组主动轮对在工艺设备不完备的情况下，进行动平衡的方法。认为：主动轮对和车轴齿轮箱组合的动平衡方式明显优于主动轮对与车轴齿轮箱第三轴的零件组合的动平衡方式。它可以作为液传动车组主动轮对动平衡的主要方式。

线控主动四轮转向汽车控制策略研究

目的针对线控四轮转向汽车横向稳定性不足及控制鲁棒性差等问题,提出一种主动转向反馈控制策略。方法使用Simulink搭建线控转向系统转向执行机构动力学模型,将MATLAB/Simulink与Carsim联合仿真,建立线控四轮转向整车模型;基于二自由度模型分析横摆角速度和质心侧偏角对汽车稳定性的影响,推导理想的横摆角速度和质心侧偏角;以横摆角速度增益恒定为依据设计理想传动比,得到期望前轮转角,以横摆角速度误差为控制量设计模糊控制器得到附加前轮转角对期望转角实时修正,实现前轮主动转向;针对横摆角速度和质心侧偏角与理想值之间的误差,加权得到稳定性控制目标;设计自适应积分滑模反馈控制策略输出后轮转角,对理想值进行跟踪,实现后轮主动转向。结果仿真实验结果表明:所搭建的线控转向系统能够准确反映汽车动力学特性。相比无控制的机械前轮转向汽车与横摆反馈控制的四轮转向汽车,线控主动四轮转向汽车在双移线工况下将质心侧偏角控制在0值附近波动,横摆角速度跟踪误差控制在1.149 deg/s以内;在角阶跃工况下将质心侧偏角稳态值控制在0.065 deg,横摆角速度稳态值误差为0.074 deg/s。结论线控主动四轮转向控制策略在双移线和角阶跃工况下控制效果显著,鲁棒性能好,能有效提高汽车的操纵稳定性和主动安全性。

基于KFESO的四轮主动转向积分滑模控制

为消除参数不确定和外部不确定扰动对四轮转向车辆操纵稳定性的影响,提出了一种基于卡尔曼扩张状态观测器的四轮主动转向非线性积分滑模控制(KFESO-ISMC)方法。首先设计了一种卡尔曼扩张状态观测器(KFESO),实现了车辆状态观测以及外部扰动估计,克服了传统卡尔曼滤波算法对模型参数精度的依赖的缺点。其次为降低外部扰动引起的车辆状态的跟踪误差,将KFESO观测的系统总扰动补偿到控制输入;并为实现全局鲁棒控制和抑制积分饱和现象,设计了四轮主动转向非线性积分滑模控制方法。最后,硬件在环试验结果表明:在存在内外部不确定扰动情况下,KFESO观测器具有较高的观测精度;在四轮主动转向操纵稳定性的控制方面,KFESOISMC方法相比LQR和ISMC方法具优良的抗扰性能。

动车组主动轮对的动平衡

介绍了液力传动动车组主动轮对在工艺设备不完备的情况下,进行动平衡的方式。认为主动轮对和车轴齿轮箱组合的动平衡方式具有明显的优点,它可以作为液力传动动车组主动轮对动平衡的主要方式。

主动四轮转向汽车最优控制及闭环操纵性仿真

鉴于汽车正常情况下都运行在侧向加速度较小的线性工作区域,对基于线控技术的主动四轮转向汽车进行了前、后轮转角最优跟随控制器的设计和算法推导,建立了"人-车-路"闭环操纵系统模型,并进行闭环系统仿真和安全性评价。结果表明:基于最优控制的主动四轮转向汽车同时实现了减小车身质心侧偏角与跟踪期望横摆角速度的控制目标,改善了车辆高速行驶下的转向响应特性;相对于传统前轮转向汽车与比例控制四轮转向汽车,基于最优控制的主动四轮转向汽车具有更好的路径跟随精度和主动安全性。

主动四轮转向系统对高速汽车侧风稳定性的控制研究

建立了考虑侧风作用的汽车三自由度非线性动力学模型,应用基于BP神经网络的模型,参考自适应控制方法设计了主动四轮转向控制系统,并对非线性汽车模型进行了控制仿真.仿真结果表明,主动四轮转向系统能够有效的减小侧风对高速行驶汽车运动状态的影响,提高侧风稳定性.

四轮主动转向的模型跟踪控制

在分析了传统四轮转向不足的基础上,将前轮主动转向与后轮主动转向相结合,提出了四轮主动转向(4WAS)控制,独立地控制前后轮转向角.采用前馈控制和反馈控制相结合跟踪参考模型的控制策略,并基于最优控制理论设计了反馈控制器,使实际车辆模型输出与期望参考模型输出之间的跟踪误差最小.基于3自由度车辆模型在Matlab中进行了仿真研究.结果表明,与传统的四轮转向和前轮转向相比,采用模型跟踪控制策略的4WAS控制能够同时实现期望的车辆横摆角速度和质心侧偏角响应,提高了中、高速时车辆的操纵稳定性.

主动四轮转向车辆的分层控制

针对实际主动四轮转向(4WS)车辆设计了分层控制策略,其中,设计上层控制策略的目的是为线性4WS车辆模型提供标准的输入信号,以使其具有和理想参考模型一致的转向特性。下层控制策略则针对实际4WS系统的初始状态、参数不确定性和轮胎的非线性等导致的状态误差进行了最优控制和基于线性模型的分数阶积分补偿,以提高整个系统的鲁棒性。仿真结果表明,分层控制能使得主动四轮转向车辆很好地跟踪其参考性能,且具有良好的鲁棒性。

主动四轮转向车辆的分数阶滑模控制

考虑到模型跟踪控制时的车辆状态误差主要来自于初始状态和车辆参数的差异,针对仅存在初始状态差异的主动四轮转向车辆设计了最优控制,该控制策略能让其很快地跟踪上参考模型。针对两种差异同时存在的主动四轮转向车辆,采用最优控制设计了滑模面以消除因初始状态差异所导致的车辆状态误差,并在此基础上设计了分数阶滑模控制器以进一步消除因车辆参数差异所导致的状态误差。仿真结果表明:当主动四轮转向车辆和参考模型的参数不匹配时,也能很快地让控制车辆跟踪上参考模型。可见,采用最优控制设计滑模面的分数阶滑模控制是有效的。

任意分布参数的履带式车辆主动轮可靠性灵敏度分析

提出了基于四阶矩技术可靠性灵敏度设计的数值计算方法,讨论了具有非正态随机参数的履带式车辆传动系统主动轮可靠性灵敏度设计问题,给出了主动轮可靠性灵敏度的变化规律,研究了设计参数的改变对履带式车辆主动轮可靠性的影响,为履带式车辆传动系统主动轮的可靠性设计提供了理论依据,研究成果可以推广到相关机械可靠性灵敏度设计领域,具有非常重要的实用意义。

汽车主动四轮转向系统的解耦自适应控制研究

首先针对二自由度四轮转向汽车的耦合性质,对其进行了状态反馈解耦,然后应用基于李雅普诺夫稳定性原理的模型参考自适应方法设计了主动四轮转向控制系统。仿真结果表明,基于解耦自适应控制的主动四轮转向汽车能够很好的跟随参考模型的响应,具有良好的瞬态和稳态转向特性。

主动四轮转向车辆的分数阶鲁棒控制研究

首先对主动四轮转向车辆线性二自由度模型进行了输入输出解耦,分别得到了横摆角速度和质心侧偏角的传递函数,并构造了理想参考模型。为了减小系统性能受车辆参数的不确定性、未建模动态等因素的影响,在解耦的基础上引入了分数阶PIλDμ鲁棒控制方法,并通过优化得到了控制器的五个设计参数以保证该系统在要求的频域内具有很好的鲁棒性。通过MATLAB/Simulink对线性和非线性系统进行了仿真分析,结果表明,基于解耦的分数阶鲁棒控制能使得主动四轮转向车辆很好地跟踪其参考性能,且具有良好的鲁棒性。

基于双轮驱动主动万向轮的全向移动机器人设计

针对目前全向移动机器人驱动效率低、运行不平稳的问题,提出了一种采用双轮驱动的主动万向轮。通过对装备该万向轮的移动机器人进行运动学分析以及滚轮对地面的摩擦分析,验证了其可以实现高效驱动的全向移动功能。

基于LTV-MPC的主动四轮转向控制策略研究

针对含有地面附着力约束和车辆转向执行机构峰值约束的主动四轮转向稳定性控制问题,提出了一种基于非线性轮胎模型的线性时变模型预测控制(LTV-MPC)方法。该方法对轮胎非线性模型进行局部线性化,结合地面附着系数和车轮转角输入限制,将该问题转化为二次规划问题,从而得到最优前后车轮转角。基于Matlab/Simulink搭建的非线性7自由度车辆动力学模型分别在前轮角阶跃输入和双移线输入工况下进行仿真试验。结果表明:相比于LQR主动四轮转向控制器,在2种工况下,基于线性时变模型预测控制器的汽车质心侧偏角峰值分别降低了29%和19.62%,改善了车辆的操纵稳定性。

硬铝主动轮冷挤压及精推挤成形工艺

对硬铝主动轮的冷挤压工艺进行分析,确定了冷挤压零件图和冷挤压方案及毛坯尺寸,对零件冷挤压的变形程度进行了校核,计算了挤压吨位,拟定了挤压前的毛坯处理规范,并对模具结构进行了介绍。

新能源汽车主动四轮转向稳定性控制技术

针对无法在不同环境下改变控制规则,导致对汽车控制时获得的横摆角速度、质心侧偏角、车轮转角与理想模型偏差大,车身侧倾角大,存在控制性能差的问题,提出新能源汽车主动四轮转向系统稳定性控制方法。构建了汽车横向动力学模型、垂直运动模型、运动状态方程以及路面输入模型,设计了自适应模糊控制器,将可调因子引入自适应模糊控制器中,使控制器可以适用于不同环境,完成新能源汽车主动四轮转向系统的稳定性控制。实验结果表明,所提方法应用后,可实现汽车主动四轮转向系统稳定性控制。

线控主动四轮转向汽车控制策略及试验研究

传统四轮转向汽车难以同时跟踪理想的质心侧偏角和横摆角速度,在高速转弯时会出现横摆角速度的下滑,针对这种问题,提出一种线控主动四轮转向系统及其控制方法。首先建立四轮转向汽车二自由度模型,在此基础上提出模型参考滑模控制策略,采用模糊算法对抖振进行抑制,实现对前后轮转角的主动控制,使其能够同时跟踪理想的质心侧偏角和横摆角速度。仿真研究表明,该控制策略能够提高线控主动四轮转向汽车的机动性和操纵稳定性。最后搭建了整车试验平台并进行测试,测试结果表明,该线控主动四轮转向系统能够实现前后轮主动转向功能。

履带车辆主动轮固定螺栓拆装工具的设计

为了提高主动轮拆装的效率,利用齿轮传动原理,对施力端进行增速减扭,设计了一种主动轮固定螺栓拆装工具,并通过有限元分析和实物试验,对设计的可行性进行了验证.试验表明该设计省时省力.

大侧隙外啮合齿轮泵主动轮受液压径向力研究

在目前研发的一种高度集成化的机电液新产品中,拟采用外啮合齿轮泵,其对外啮合齿轮泵提出了更高的设计要求,需要对外啮合齿轮泵进行深入的研究。针对大侧隙外啮合齿轮泵的主动轮所受液压径向力进行研究,将主动轮分为4个区域,对每个区域的液压径向力进行了深入的理论分析,并用Matlab计算出理论值,再用CFD软件PumpLinx进行流场仿真并进行比较,为齿轮泵进一步的优化设计提供依据。

高速履带车辆主动轮动态应力仿真分析研究

为研究高速履带车辆主动轮的动态应力强度优化问题,由于车辆在运动中承受交变载荷,主动轮受力较强。为改进结构强度,提出建立履带车辆多体动力学模型和车"履带板—主动轮"的单齿、多齿啮合模型以及刚柔耦合,对务工况设定进行了动态应力仿真。结果表明,履带车辆主动轮齿圈齿根处以及固定螺栓孔壁应力较大且在轮齿边缘部位存在应力集中。通过仿真,结果证明轮齿的受力不会对轮齿的应力产生影响,可为高速履带车辆行驶系统的结构设计及优化提供依据。