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Design and optimization of an automatic hydraulic steer-by-wire system for an agricultural chassis 被引量:1
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作者 Yinhao Jin Yanwei Yuan +3 位作者 Licheng Zhu Decheng Wang Bo Zhao Xianfa Fang 《International Journal of Agricultural and Biological Engineering》 SCIE CAS 2022年第1期132-138,共7页
To meet the requirements of fast steering at low vehicle speed and slow steering at high vehicle speed,the automatic steering of agricultural chassis must control both the wheel steering angle and the steering angle’... To meet the requirements of fast steering at low vehicle speed and slow steering at high vehicle speed,the automatic steering of agricultural chassis must control both the wheel steering angle and the steering angle’s angular speed.This study applied hydraulic steer-by-wire technology to the automatic steering control of agricultural chassis.First,the transmission mechanism of the designed steering system was optimized.According to the rule of least squares,aiming at the minimum sum of squares of errors between 10 ideal outer wheel angles and real outer wheel angles,the optimal solution of hole spacing on both sides of the steering hydraulic cylinder piston rod was 925 mm.The outer wheel angle error of the optimized steering mechanism throughout the steering stroke was less than 0.15°.Additionally,a hydraulic steer-by-wire system was developed,and the parameters of its critical components were calculated.Then,the compound control strategy of the steering cylinder piston rod displacement and moving speed was formulated for this automatic steering system.The entire control system included a valve control signal calculation model,an initial velocity calculation model,a correction velocity calculation model,and an attenuation velocity calculation model,and the formulae of each model were deduced.Based on the optimized parameters and the developed control strategy,a simulation model was built in AMESim,and simulation results showed that the proposed control strategy could achieve simultaneous controls of piston rod displacement and speed at different vehicle speeds and loads.The horizontal and vertical displacements of the right wheel center were plotted for typical vehicle speeds and steering commands.The results of this study provided a new idea for the application of hydraulic steer-by-wire technology in the automatic steering of agricultural chassis. 展开更多
关键词 optimal design steering mechanism automatic steering simulation analysis
原文传递
大转角快速反射镜柔性机构的优化设计与动态分析
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作者 张萌 张松林 +2 位作者 吴垚 杨培基 何舟 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第6期625-633,共9页
针对压电驱动快速反射镜普遍存在的偏转范围小、扫描频率低等问题,本文设计了一种具有较大偏转角度的压电驱动快速反射镜柔性机构。首先开展了柔性机构嵌套级数、构型方式与固有频率、放大系数的相关性研究,得出了三级混合构型的初步设... 针对压电驱动快速反射镜普遍存在的偏转范围小、扫描频率低等问题,本文设计了一种具有较大偏转角度的压电驱动快速反射镜柔性机构。首先开展了柔性机构嵌套级数、构型方式与固有频率、放大系数的相关性研究,得出了三级混合构型的初步设计方案。进一步将该机构离散为柔性铰链、刚性体和集中质量等基本单元,结合矩阵位移法,构建了柔性机构的通用动力刚度模型,得出柔性机构的结构参数与快速反射镜偏转角度的映射关系。在此基础上,对快速反射镜柔性机构关键尺寸参数进行优化设计,开展了柔性机构的模态分析。与国内外同类研究相比,该机构可以在保证较高一阶固有频率的基础上实现100 mrad机械偏转角度。 展开更多
关键词 快速反射镜 机械偏转角 柔性机构 优化设计
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履带式工程车机械液压差速转向装置参数设计 被引量:1
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作者 朱潇杰 曹付义 +1 位作者 王梦祥 徐立友 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2023年第2期50-54,121,共6页
机械液压差速转向装置作为一种双功率流转向装置,其参数设计是一个非线性、多目标和多参数优化问题。在对履带式工程车参数设计、目标评价和约束条件理论分析的基础上,提出了一种基于多岛遗传算法(Multi Island Genetic Algorithm, MIGA... 机械液压差速转向装置作为一种双功率流转向装置,其参数设计是一个非线性、多目标和多参数优化问题。在对履带式工程车参数设计、目标评价和约束条件理论分析的基础上,提出了一种基于多岛遗传算法(Multi Island Genetic Algorithm, MIGA)和序列二次规划(Sequential Quadratic Programming, SQP)法的组合优化方法。根据组合优化的思想,对履带式工程车机械液压差速转向装置参数进行全局寻优,结合实例样车设计需要,将机械液压差速转向装置参数进行优化,优化后的参数可满足设计需要,表明所给出的组合优化方法可用于工程车机械液压差速转向装置参数设计。 展开更多
关键词 工程车 机械液压差速转向装置 多岛遗传算法 序列二次规划 参数设计
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重型卡车多连杆转向系统阿克曼转向误差优化
4
作者 李骐含 陈李杰 宁晓斌 《汽车实用技术》 2023年第10期125-128,共4页
为了减少某重型卡车多连杆转向系统转角误差,确定转向机构的结构强度,建立了重型卡车多连杆转向系统多体动力学模型;首先利用模型进行了转向系统运动学分析,确定转向系统转角误差,采用试验设计方法,求解转向系统转向误差最小的机构;其次... 为了减少某重型卡车多连杆转向系统转角误差,确定转向机构的结构强度,建立了重型卡车多连杆转向系统多体动力学模型;首先利用模型进行了转向系统运动学分析,确定转向系统转角误差,采用试验设计方法,求解转向系统转向误差最小的机构;其次,进行转向系统动力学分析,得出转向系统杆件的最大受力,并应用有限元方法,优化转向系统的结构强度;结果表明,转向系统转向误差明显减小,提高了转向系统的可靠性;转向系统的性能达到某卡车设计要求。 展开更多
关键词 重型卡车 转向系统 多连杆机构 优化设计 强度分析
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某高空作业平台转向机构优化设计
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作者 马晓彬 徐小东 +2 位作者 张宇航 陈茹雯 史金飞 《南京工程学院学报(自然科学版)》 2023年第2期39-43,共5页
针对某型号高空作业平台转向时存在的转向滑移、转向轮过度磨损等问题,在分析其转向机构几何关系的基础上建立转向机构数学模型,运用最小二乘法求解得出转向机构优化参数.根据相应参数建立原车及优化后的转向机构虚拟样机,并进行转向运... 针对某型号高空作业平台转向时存在的转向滑移、转向轮过度磨损等问题,在分析其转向机构几何关系的基础上建立转向机构数学模型,运用最小二乘法求解得出转向机构优化参数.根据相应参数建立原车及优化后的转向机构虚拟样机,并进行转向运动仿真分析.仿真结果表明,优化后的转向机构可使高空作业平台的转向更接近理想状态. 展开更多
关键词 高空作业平台 转向机构 虚拟样机 优化设计
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考虑间隙影响的汽车转向机构稳健优化设计 被引量:20
6
作者 张蕾 张文明 申焱华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期30-32,共3页
应用具有正态分布的设计参数与噪声因素的稳健设计理论,对汽车转向机构进行了稳健优化设计。以转向过程中转向机构14个位置的运动误差为目标函数,以主销中心距、轴距、转向梯形底角和转向梯形臂长度为设计变量,以各运动副间隙为噪声因素... 应用具有正态分布的设计参数与噪声因素的稳健设计理论,对汽车转向机构进行了稳健优化设计。以转向过程中转向机构14个位置的运动误差为目标函数,以主销中心距、轴距、转向梯形底角和转向梯形臂长度为设计变量,以各运动副间隙为噪声因素,以最小传动角及最大转角误差等为约束条件,建立了含间隙影响的转向机构稳健优化数学模型。设计结果表明,在运动副存在间隙或间隙变化时,此设计方法能有效保证转向机构的运动精度。 展开更多
关键词 汽车 转向机构 优化 稳健设计
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汽车转向机构的优化设计 被引量:5
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作者 王敏 赵京 +2 位作者 陶民华 王大康 白师贤 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 1995年第6期360-366,共7页
本文对由梯形机构和麦弗逊独立悬架构成的汽车转向机构进行优化设计,所用模型是非线性的空间机构运动学模型,具有转向输入角、左转向轮的跳动和右转向轮的跳动三个输入自由度。在优化设计中计入两个权系数,分别考虑不同转向输入带来的... 本文对由梯形机构和麦弗逊独立悬架构成的汽车转向机构进行优化设计,所用模型是非线性的空间机构运动学模型,具有转向输入角、左转向轮的跳动和右转向轮的跳动三个输入自由度。在优化设计中计入两个权系数,分别考虑不同转向输入带来的误差的影响不同,以及认为转向不足与过度转向的影响也不同。 展开更多
关键词 转向机构 转向误差 设计 汽车 最佳化
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基于MATLAB多轴挂车转向机构优化设计 被引量:11
8
作者 田增 李海鹏 田宏 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2006年第1期97-100,共4页
对组合式多轴挂车的转向机构进行分析后,建立了挂车转向系统机构的优化设计模型。应用MATLAB的优化工具箱对设计模型进行了优化求解,给出了针对任意一轴线上转向机构的MATLAB优化程序。使用该优化程序对某专用车辆厂生产的多轴挂车转向... 对组合式多轴挂车的转向机构进行分析后,建立了挂车转向系统机构的优化设计模型。应用MATLAB的优化工具箱对设计模型进行了优化求解,给出了针对任意一轴线上转向机构的MATLAB优化程序。使用该优化程序对某专用车辆厂生产的多轴挂车转向机构进行了优化设计,计算结果表明本方法是正确的、实用的。 展开更多
关键词 多轴挂车 转向机构 优化设计 MATLAB优化工具箱
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多轴转向车辆转向机构优化设计 被引量:29
9
作者 刘从华 赵斌 +1 位作者 高秀华 于亚平 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期81-85,共5页
多轴转向车辆转向机构是车辆转向时实现内、外轮理想转角关系的核心部件。该文根据汽车车轮转向特性,利用阿克曼定理,应用ADAM S软件建立多轴转向车辆转向机构的仿真模型,同时对转向机构进行了优化。和传统的设计方法相比,这种方法提高... 多轴转向车辆转向机构是车辆转向时实现内、外轮理想转角关系的核心部件。该文根据汽车车轮转向特性,利用阿克曼定理,应用ADAM S软件建立多轴转向车辆转向机构的仿真模型,同时对转向机构进行了优化。和传统的设计方法相比,这种方法提高了精度和效率。对其它多轴车辆转向机构的优化设计也有一定的参考价值。 展开更多
关键词 多轴转向车辆 多轴转向机构 优化设计
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多轴线液压板挂车转向机构优化程序的实现 被引量:6
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作者 郭朋彦 肖成勇 +2 位作者 石博强 李畅 庄传利 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第4期66-68,共3页
对多轴线液压板挂车转向系统的工作原理进行了介绍,分析了其转向机构中各构件的位置关系和运动学关系,并在此基础上建立了以加权角差和为目标函数的优化模型,利用复合型优化算法对该模型进行了优化求解,并编制了易于使用的通用转向机构... 对多轴线液压板挂车转向系统的工作原理进行了介绍,分析了其转向机构中各构件的位置关系和运动学关系,并在此基础上建立了以加权角差和为目标函数的优化模型,利用复合型优化算法对该模型进行了优化求解,并编制了易于使用的通用转向机构优化程序;程序优化结果有效地克服了转向纵拉杆拉断事故的出现,同时很好地改善了整车的转向性能,其应用于某专用车辆制造厂生产的多轴线挂车转向机构,实际应用表明该方法是正确的、实用的。 展开更多
关键词 多轴挂车 转向机构 优化设计 实用程序
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多轴平板车转向机构优化设计 被引量:7
11
作者 王翠 马力 邓小禾 《武汉理工大学学报(信息与管理工程版)》 CAS 2012年第5期573-576,共4页
通过对液压模块组合挂车转向机构的研究,提出了面向构件力和转角协调的优化设计方法,给出了两纵列任意轴线车辆的优化设计数学模型,并根据所提出的方法和模型,在ADAMS中对典型的6轴线车辆建立了优化仿真分析模型。分析优化结果表明,在... 通过对液压模块组合挂车转向机构的研究,提出了面向构件力和转角协调的优化设计方法,给出了两纵列任意轴线车辆的优化设计数学模型,并根据所提出的方法和模型,在ADAMS中对典型的6轴线车辆建立了优化仿真分析模型。分析优化结果表明,在满足转角协调的基础上,考虑力的协调是可行的,且拉杆的受力情况可以得到较大改善。 展开更多
关键词 平板车 转向机构 液压模块式组合挂车 优化设计
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重型汽车转向双摇臂机构的优化设计 被引量:6
12
作者 肖悦 张代胜 +2 位作者 周福庚 吕召全 梁林 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期217-221,共5页
转向双摇臂机构的运动协调性直接影响双前桥重型汽车的行驶性能,因此对其转向双摇臂机构的优化设计具有重要意义。文章介绍了重型汽车转向双摇臂机构的转向原理,用空间几何方法建立了双摇臂机构优化设计的数学模型,并用MATLAB软件优化... 转向双摇臂机构的运动协调性直接影响双前桥重型汽车的行驶性能,因此对其转向双摇臂机构的优化设计具有重要意义。文章介绍了重型汽车转向双摇臂机构的转向原理,用空间几何方法建立了双摇臂机构优化设计的数学模型,并用MATLAB软件优化工具箱中的优化计算函数来编制程序,对双摇臂机构参数进行了优化,使转向双摇臂机构的性能得到显著提高。 展开更多
关键词 重型汽车 转向双摇臂机构 优化设计
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双前桥转向机构优化设计方法研究 被引量:20
13
作者 王阳阳 靳晓雄 张代胜 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期574-577,共4页
双前桥转向机构包含两个独立的转向梯形机构和双前桥间的转向联动机构—双摇臂系统。文中分析了双前桥转向机构应实现的功能、运动规律和与其它系统可能造成的运动干涉,提出了同时保证双前桥汽车车轮转向时做纯滚动和杆系干涉造成的车... 双前桥转向机构包含两个独立的转向梯形机构和双前桥间的转向联动机构—双摇臂系统。文中分析了双前桥转向机构应实现的功能、运动规律和与其它系统可能造成的运动干涉,提出了同时保证双前桥汽车车轮转向时做纯滚动和杆系干涉造成的车轮异常磨损最小的多目标优化设计方法。 展开更多
关键词 双前桥转向机构 双摇臂系统 优化设计
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麦弗逊悬架转向机构优化设计 被引量:8
14
作者 卞学良 宋宝安 +1 位作者 王志强 刘剑 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期108-111,共4页
运用多刚体系统动力学中 R- W方法进行机构运动计算 ,编制了汽车麦弗逊悬架转向机构优化设计通用程序。优化模型中把麦弗逊悬架系统和转向机构作为一个整体系统进行运动分析 ,考虑了车轮跳动对转向误差的影响 ,并根据转向过程中的实际... 运用多刚体系统动力学中 R- W方法进行机构运动计算 ,编制了汽车麦弗逊悬架转向机构优化设计通用程序。优化模型中把麦弗逊悬架系统和转向机构作为一个整体系统进行运动分析 ,考虑了车轮跳动对转向误差的影响 ,并根据转向过程中的实际要求计入两个权重函数 。 展开更多
关键词 麦弗逊悬架 转向机构 优化设计 多刚体系统动力学 R-W方法 运动分析 汽车
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重型组合式多轴挂车转向机构的优化设计 被引量:7
15
作者 李海鹏 石博强 张文明 《起重运输机械》 北大核心 2006年第8期38-41,共4页
对重型组合式多轴挂车的转向机构进行了分析,推导出了转向机构各部件之间的运动关系式,在此基础上建立了这类挂车转向系统机构的优化设计模型。应用复合形优化算法对建立的优化模型进行优化求解,并使用VB语言编写了图形用户界面程序。... 对重型组合式多轴挂车的转向机构进行了分析,推导出了转向机构各部件之间的运动关系式,在此基础上建立了这类挂车转向系统机构的优化设计模型。应用复合形优化算法对建立的优化模型进行优化求解,并使用VB语言编写了图形用户界面程序。使用该优化程序对某专用车辆厂生产的多轴挂车转向机构进行了优化设计,计算结果表明该方法正确实用。 展开更多
关键词 多轴挂车 转向机构 优化设计
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转向梯形驱动机构的运动分析及优化设计 被引量:8
16
作者 李玉民 李旭宏 过学迅 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2004年第8期124-128,共5页
转向梯形驱动机构的空间布置对汽车的操纵稳定性影响很大。本文以常见的非独立悬架结构为例,建立空间几何模型进行运动分析,提出同时满足"与前悬架运动协调"和"左右转向力均匀"两方面要求的转向梯形驱动机构优化设... 转向梯形驱动机构的空间布置对汽车的操纵稳定性影响很大。本文以常见的非独立悬架结构为例,建立空间几何模型进行运动分析,提出同时满足"与前悬架运动协调"和"左右转向力均匀"两方面要求的转向梯形驱动机构优化设计方法。实践应用表明该方法可行。 展开更多
关键词 汽车转向 空间连杆机构 运动分析 优化设计
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车辆转向机构运动精度的可靠性稳健优化设计 被引量:10
17
作者 程贤福 吴志强 张鑫 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第3期8-10,共3页
在车辆转向机构设计中,考虑了可控因素和噪声因素对运动精度的影响,将可靠性优化和稳健设计方法相结合,以转向机构运动精度为目标函数建立转向机构的可靠性稳健优化数学模型。把运动精度的可靠性灵敏度溶入可靠性优化设计模型之中,将可... 在车辆转向机构设计中,考虑了可控因素和噪声因素对运动精度的影响,将可靠性优化和稳健设计方法相结合,以转向机构运动精度为目标函数建立转向机构的可靠性稳健优化数学模型。把运动精度的可靠性灵敏度溶入可靠性优化设计模型之中,将可靠性稳健优化设计转化为满足可靠性要求的多目标优化问题。实例计算表明,考虑制造误差、运动副间隙等不确定因素的影响,可靠性稳健优化设计方法能有效保证转向机构的运动精度和可靠性。 展开更多
关键词 稳健设计 可靠性优化 转向机构 运动精度
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线控独立转向-悬架导向机构的设计与分析 被引量:5
18
作者 陈辛波 梁栋 +1 位作者 武晓俊 黄露 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1567-1571,共5页
为了消除车轮跳动过程中悬架导向机构与转向杆系的干涉,实现精确独立转向,提高系统集成度,使无驱动半轴传动的全轮线控独立转向电动汽车前后轮采用相同的独立悬架-转向轮模块化结构,提出了一种一体化线控独立转向-悬架导向机构.根据空... 为了消除车轮跳动过程中悬架导向机构与转向杆系的干涉,实现精确独立转向,提高系统集成度,使无驱动半轴传动的全轮线控独立转向电动汽车前后轮采用相同的独立悬架-转向轮模块化结构,提出了一种一体化线控独立转向-悬架导向机构.根据空间机构学理论推导出该导向机构运动分析公式,利用MATLAB分析了单一变量对悬架动力学参数的灵敏度,确定优化设计变量.运用ADAMS/Car建立该导向机构的虚拟样机模型,在ADAMS/Insight模块中对其进行运动学灵敏度分析,找出关键优化设计变量并对其优化,改善悬架运动性能. 展开更多
关键词 线控独立转向机构 双横臂悬架 灵敏度分析 动力学参数 优化设计
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调制式旋转导向钻井工具控制阀力学模型及仿真分析 被引量:4
19
作者 李军强 武学尧 +1 位作者 彭勇 闫文辉 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期52-55,共4页
设计调制式旋转导向钻井工具控制阀的关键问题之一是上盘阀高压孔的设计。通过对调制式旋转导向钻井工具液压盘阀机构的工作原理、力学模型的理论和仿真分析,给出了上盘阀高压孔圆心角的最优设计参数;讨论了充液、泄液滞后时间对巴掌支... 设计调制式旋转导向钻井工具控制阀的关键问题之一是上盘阀高压孔的设计。通过对调制式旋转导向钻井工具液压盘阀机构的工作原理、力学模型的理论和仿真分析,给出了上盘阀高压孔圆心角的最优设计参数;讨论了充液、泄液滞后时间对巴掌支撑力的影响,提出了调制式旋转导向钻井工具控制阀机械设计和控制的理论依据。 展开更多
关键词 调制式旋转导向钻井工具 控制阀 力学模型 仿真分析 工作原理 设计参数 巴掌作用力
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组合挂车转向拉杆连接孔位的研究 被引量:2
20
作者 张洛明 杨茁 +1 位作者 何春霞 田华良 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第5期67-69,共3页
对组合挂车的转向机构进行了详细分析,并通过理论计算,得到车辆进行纯滚动转向时各车轮的理论转角.以车轮的最大转角误差为优化目标,利用ADAMS动力学模型,对(3~40)轴线两纵列组合挂车转向机构进行了优化,分别得到各自转向板上连接转... 对组合挂车的转向机构进行了详细分析,并通过理论计算,得到车辆进行纯滚动转向时各车轮的理论转角.以车轮的最大转角误差为优化目标,利用ADAMS动力学模型,对(3~40)轴线两纵列组合挂车转向机构进行了优化,分别得到各自转向板上连接转向拉杆的孔位.在转向节板的可制造化处理上,按加权求均值的方法对连接拉杆孔位进行了合并处理.结果表明合并处理后得到的孔位既实现了转向节板的可制造化,又满足了组合挂车的转向要求. 展开更多
关键词 组合挂车 转向机构 优化 连接孔位
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