轮式起重机驾驶室俯仰控制策略设计研究

在面临超大服役空间的起升高度场合进行作业时,轮式起重机的驾驶室需要适时调整上仰下俯动作以适应升降变化。为获得稳定的驾驶室空间变化,采用物理拓扑结构解耦,构建液压系统的数学模型,并提出鲸鱼算法优化分数阶控制器(WOA-FOPID)的控制策略,重点分析对比控制策略优化前后的动态响应性和抗干扰性。结果表明,WOA-FOPID控制策略可以对驾驶室的俯仰进行准确、快速、稳定的控制,提高了驾驶室的舒适性和宜人性。

驾驶室半主动悬置模糊PID控制策略研究

为了研究商用车驾驶室阻尼可调式半主动悬置对汽车乘坐舒适性的影响,在TruckSim中建立了整车模型与左右轮迹不平度模型,在MATLAB/Simulink中搭建了比例-积分-微分(PID)和模糊PID控制器模型,并且根据相关文献中的连续阻尼可调(CDC)减振器外特性试验结果建立了执行器模型,通过TruckSim和Simulink联合仿真的方式进行了研究。以商用车驾驶室垂向、俯仰和侧倾加速度的均方根值之和作为驾驶室的振动评价指标,对比了50 km/h和90 km/h车速下采用被动悬置和半主动悬置的驾驶室振动情况。仿真结果表明,相较于被动悬置,基于PID与模糊PID的半主动悬置均能够明显改善商用车驾驶室的平顺性,两种控制策略控制效果非常接近,在两种工况下使驾驶室整体振动情况改善约13.28%和14.02%。

驾驶室半主动悬置天棚阻尼控制策略研究

为了验证天棚阻尼控制策略对商用车驾驶室半主动悬置系统的控制有效性,采用TruckSim建立了整车模型,采用Simulink建立了控制器模型与执行器模型,以驾驶室各向振动加速度的均方根值加权之和作为评价函数,以TruckSim与Simulink联合仿真的方式,在50 km/h车速与随机输入路面模型下完成了控制器的参数寻优。通过对比同一车速下基于天棚阻尼控制或改进的平滑天棚控制的半主动悬置和被动悬置的评价函数值可知,相较于被动悬置,采用天棚阻尼控制策略的商用车驾驶室半主动悬置系统能够明显改善驾驶室的乘坐舒适性,使整车振动改善约11.39%。

基于柔性光伏组件的重型卡车驾驶室供能系统的实验研究

中国重型卡车保有量大,驾驶员工作强度极大,驾驶室内空间有限且封闭,提高驾驶员的热舒适性对于缓解其疲劳、提高行车安全性具有重要意义。为在提高驾驶员热舒适性的同时减少重型卡车的能源消耗,研发了一套基于柔性光伏组件的重型卡车驾驶室供能系统,以国产重型卡车中销量最高的车型为例搭建了重型卡车驾驶室实物模型,对使用柔性光伏组件供电和半导体制冷装置实现驾驶室局部温度控制和充放电技术集成的应用方法进行了探索,并通过实验从局部温度控制策略、光伏发电与变负载充电关系这两个方面对本供能系统设计的合理性进行了验证。研究结果表明:以长沙地区为例,经计算,重型卡车(平稳运行时)驾驶室内的夏季制冷总负荷为3995 W,使用6组(共18片)半导体制冷片组即可达到驾驶室局部的制冷效果。使用人工环境箱模拟长沙地区夏季、冬季环境温度进行局部温度控制效果实验,本供能系统的制冷和供暖效果均可满足人体的热舒适性需求,验证了所提出局部温度控制策略的可行性。根据光伏发电与变负载充电实验,1块XZL-A100型单晶硅柔性光伏组件的年发电量约为13.3 kWh,本供能系统的光伏发电模块采用6块单晶硅柔性光伏组件并联,发电量可以满足重型卡车驾驶室局部温度控制的用电需求。

潜孔钻机驾驶室噪声频谱分析与控制

潜孔钻机凿岩作业时,驾驶室噪声声压级较大,严重影响机手的操作舒适性。本文以国内某款常规型号一体式潜孔钻机为例,分析潜孔钻机钻孔作业时的主要噪声来源,研究潜孔钻机驾驶室噪声控制方法。以降低驾驶室噪声为优化目标,提出一种频谱分析的噪声控制方法,采用优化玻璃厚度方法抑制低频结构噪声,采用声学包吸声措施降低中高频噪声,并通过试验验证降噪措施有效。该噪声控制方法可为同类型凿岩装备降噪提供指导。

一种新型商用车驾驶室多轴道路虚拟试验研究

为了提高商用车驾驶室多轴道路模拟试验台的控制精度,精确复现路谱采集信号,提出了一种基于运动学与动力学分析的驾驶室多轴道路虚拟试验台控制策略。依据机构学原理描述了试验台的结构,并进行了运动学分析和计算,利用位姿反解算法及含雅可比矩阵正解算法进行了闭环反馈的自由度解耦。实测驾驶室相关参数并与ADAMS软件相结合建立了驾驶室、部分车架及试验台的刚柔耦合多体动力学模型,创建Femfat-lab、MATLAB/Simulink和ADAMS软件接口进行自适应联合仿真计算,实现了试验台的自由度解耦控制。将多轴虚拟试验台与实车试验内部响应信号相结合,选择信噪比较高的信号为目标信号进行迭代分析,获取实车位置等效位移激励。选取典型的比利时路面载荷谱作为模型输入条件,从而重现与道路试验相结合的真实路谱。研究结果表明,与室内道路模拟试验台架及常规虚拟迭代结果相比,驾驶室采用多轴虚拟试验台的迭代次数明显减少,得到的时域、频域响应信号与目标信号的变化趋势相吻合,且各通道相对误差均方根值(RMS)均小于设定值,迭代精度高,从而验证了所提方法的可行性,为后续驾驶室疲劳寿命预测提供了可靠的载荷谱。

车厢壁面振动对其内部声场的影响度分析与阻尼降噪

减小车厢壁面振动是降低车厢内固体声最直接的方法。由于车厢壁面不同部位对其内部声场的影响不仅与该部位振动幅值有关 ,而且还与振动相位、振动部位与声场中观测点之间相对位置等有关 ,因此应选择和优先控制对内部声场影响较大部位的振动才能取得良好的降噪效果。根据 Helmholz方程和 Green定理建立了车厢内部声场与边界 (即车厢壁面 )条件的关系 ,将边界进行离散 ,提出了衡量边界单元对车厢内噪声影响程度的指标——影响度 ,并试用阻尼减振方法 ,对以正影响度为主的壁面粘贴阻尼材料 ,使耳旁噪声降低了 2 .2 d B(A)

重卡驾驶室半主动悬置控制方法

为了抑制在路面激励下某型重卡驾驶室的振动加速度响应,研究基于磁流变阻尼器驾驶室半主动悬置系统的控制方法。建立了重卡驾驶室半主动悬置集中质量动力学模型,分别采用比例积分微分(proportion integration differentiation,简称PID)控制理论和模糊最优控制理论设计控制器,并利用磁流变阻尼器动力特性实验数据对模糊最优控制器的参数进行优化。以驾驶室质心垂直、侧倾及俯仰3个方向加速度为控制目标,利用ADAMS/Simulink联合仿真方法,对比分析PID控制和模糊最优两种控制策略与被动状态下重卡驾驶室悬置振动控制效果。针对实际重卡进行不同速度路面激励下的振动控制实验。仿真和实验结果表明,采用PID和模糊最优控制方法均能有效抑制重卡驾驶室半主动悬置的振动加速度响应,其中模糊最优控制效果总体优于PID控制。

拖拉机驾驶室的隔振降噪

在对某５０型拖拉机驾驶室振动噪声进行试验分析的基础上，根据驾驶室振动特点，对原驾驶室隔振装置进行改进设计，建立了由新的隔振装置和驾驶室组成的振动系统的力学模型，以对耳旁噪声影响最大的频率处的降噪量为设计目标，确定了新隔振装置的参数，使驾驶室内噪声降低了１２ｄＢ（Ｌ）和３．３ｄＢ（Ａ）。

拖拉机驾驶室的综合降噪

在对拖拉机驾驶室声学特性及噪声源进行分析的基础上，通过隔声、减振、吸声和控制部分噪声源等综合降噪措施，取得了降低驾驶员耳旁噪声１０．

拖拉机驾驶室的隔声降噪

作者以上海-50拖拉机为样机,在对驾驶室内噪声进行分析的基础上,有目的地试用软质隔声材料,并对驾驶室采取有侧重的隔声措施,取得了降低驾驶室内噪声3.3dB(A)的良好效果。

轮式拖拉机驾驶室综合降噪

对拖拉机驾驶室声学特性、噪声源及噪声向驾驶室内传播的途径进行了分析 ,通过隔声、减振、吸声、粘贴阻尼材料和控制部分噪声源等综合降噪措施 。

卡车驾驶室底部焊接夹具的控制系统设计

根据企业要求对卡车驾驶室底部焊接夹具的机械结构和电气控制系统进行了设计,以实现自动化为目的;主要介绍夹具自动翻转的控制系统,以西门子S7-200小型PLC为主控设备,以FRN5.5G1S-4C变频器来控制电动机转速,德国SEW公司生产的DV112M4/BMG/HF的380V交流电动机作为驱动设备,而用欧姆龙有限公司生产的E2E-X5E1-Z金属感应器来作为检测设备等来完成控制,经实际应用,该控制系统满足卡车驾驶室底部焊接夹具自动翻转的控制目的,体现出焊接夹具的高效性、安全性和可靠性。

一种新型CTCS-2级列车控制系统研究

CTCS-2级列车控制系统对我国铁路信号是一项全新技术,其结构和实现方法尚未定型。本文在CTCS-2级技术条件框架基础上,提出一种采用无线机车信号和ATP实现CTCS-2级系统的方法。无线机车信号从CTC或TDCS分机获取临时限速值并从联锁获取进路信息,通过无线信道直接发送到车载ATP设备;ATP设备据此生成目标-距离模式曲线并按照不同监控模式控制列车。其优势是:(1)可省去相应有源应答器;(2)无线信息传输闭环确认,保证信息传输的可靠性;(3)无需进行车站电码化,也不存在轨道电路受到不同干扰影响信息传输问题。文章阐述了系统的基本结构和工作原理,并对系统的先进性、可行性及系统的可靠性和安全性进行了分析。

车厢壁面的振动控制

将车厢壁面的振动转化为简支平板的振动模型,采用同位配置的方法,在板的上下表面粘贴几对压电片作为传感器和致动器,将有限元分析方法与模态控制方法结合起来分析抑制简支平板振动的问题。首先采用有限元分析方法对简支平板进行动力分析,建立其动力方程;然后用模态控制方法分析了模态传感、模态观测和模态控制过程,利用模态速度负反馈进行控制;最后进行数值仿真分析。结果表明,利用压电材料对车厢内壁的振动进行控制,能得到满意的抑振效果。

隔振器在拖拉机驾驶室降噪中的应用

在对拖拉机驾驶室振动、噪声及对穿联结式隔振装置的性能进行试验分析的基础上,对原拖拉机驾驶室隔振装置进行了改进设计,取得驾驶室内耳旁噪声下降12dB(L)和3.3dB(A)的良好效果。

基于模糊控制的商用车驾驶室悬置有限带宽主动控制系统研究

建立了含驾驶室的商用车十自由度整车数学模型,对安装了驾驶室有限带宽主动悬置的商用车进行模糊控制系统设计,该控制系统全面考虑了驾驶室质心处垂直、俯仰、侧倾方向振动,并采用遗传算法对模糊控制器增益因子进行优化.以积分白噪声随机路面输入作为激励进行振动仿真,仿真结果表明采用本文设计的驾驶室有限带宽主动悬置模糊控制系统相对全浮式悬置系统有效降低了驾驶室质心垂直、俯仰和侧倾加速度,一定程度上提高了商用车行驶平顺性和乘坐舒适性.

石油钻机司钻工作空间设计

在对国产石油钻机司钻控制房调查的基础上,本着"以人为本"的设计理念,结合人机工程学理论,对司钻控制系统中的显示、操纵装置进行了分析,并给出了便于人操作的合理空间尺寸。

隔振器在工程机械驾驶室噪声控制中的应用

在对某50型装载机驾驶室振动噪声进行试验分析的基础上,根据驾驶室振动特点,对驾驶室隔振器进行改进设计,建立了由新的隔振器和驾驶室组成的振动系统的力学模型,以对耳旁噪声影响最大的频率处的降噪量为设计目标,确定了新隔振器的参数,使驾驶室内噪声降低了3～4dB.

机车信号记录器的功能设计

讨论了目前机车信号应用面临的问题 ,阐述了机车信号记录器设计的必要性 ,提出了记录器设计中的原则 ,提供了机车信号记录器的设计方案 .