动量轮卸载对“天问一号”环火轨道影响分析

针对“天问一号”动量轮频繁喷气卸载对环火轨道的扰动问题,定性分析了动量轮卸载的摄动量级以及对环火段轨道的影响,在RTN(Radial Transverse Normal)坐标系下建立匀加速模型描述动量轮卸载产生的加速度,对环火中继段和遥感使命段分别采用2种策略计算分析,评估了不同飞行阶段的定轨预报精度。结果表明:频繁的动量轮卸载是影响环火段定轨精度的主要误差因素,目前条件下中继段定轨的位置精度为约150 m,在卸载更为频繁的遥感使命段,位置精度下降至约700 m。

四轮独立电驱动越野车驱动力优化控制

为了充分利用四轮独立电驱动越野车各轮转矩独立可控的优势,提高越野车的牵引力和越野能力,提出了一种驱动转矩协调控制策略.根据越野车前后轴载荷预分配驱动电动机转矩,利用基于车轮滑转率-路面附着系数的极值寻求算法实现路面最优滑转率估计.采用比例-积分-微分(proportional-integral-differential, PID)控制-滑模控制(sliding mode control, SMC)和基于状态的驱动力再分配方法实现各轮驱动转矩的协调分配,抑制越野车在恶劣路面条件下的车轮打滑.通过CarSim/MATLAB联合仿真以及硬件在环(hardware-in-the-loop, HIL)测试,进行了爬陡坡、单一附着路面、对开路面及连续起伏路面工况的试验验证.结果表明:提出的控制策略能根据实际工况分配驱动轮的转矩,降低驱动轮滑转率,实现整车驱动力的优化.

位置可调转向管柱传动的运动学分析及应用

方向盘在前后伸缩或者上下角度调整之后,转向系统的不等速特性引起的力矩波动,方向盘幅角及转向管柱的摩擦力矩变化都会发生变化。通过建立局部坐标系,进行空间坐标转换,推导了输入轴和输出轴转角的关系式。使用该方法可以计算不同方向盘调节位置时转向管柱传动的不等速特性,转向管柱位置调节导致的方向盘幅角变化,转向管柱万向节的摩擦力矩变化。基于以上三个计算结果,提出了输出轴的初始相位的设定方法。

离轴拖挂轮式移动机器人跟踪控制研究

针对离轴拖挂轮式移动机器人挂车的轨迹跟踪控制问题,基于拖车和挂车运动轨迹的相对曲率关系提出了一种动态跟踪方法。建立离轴拖挂轮式移动机器人的运动学模型和动力学模型。通过拖车和挂车位置几何关系给出了两车的速度关系,进而得到两车运动轨迹相对曲率之间的关系。基于曲率关系将挂车的运动任务转化为拖车的运动任务,并结合动态跟踪方法设计比例积分反馈控制器完成拖车的运动任务。最后通过模拟仿真实现了挂车精确的轨迹跟踪控制,仿真结果表明在所提控制器的作用下,挂车在拖车的拉拽下可精确地跟踪目标轨迹曲线。由于所使用的动态跟踪方法引入了目标轨迹曲线的相对曲率,极大地提高了跟踪的精确性。

高速履带车辆轮履脱离机理分析与仿真研究

高速履带车辆履带脱轮问题是一项非常复杂的工程技术问题。为降低履带车辆在行驶过程中履带脱轮发生概率,以力学理论为基础,分析了履带脱轮时诱导齿与负重轮的相互作用关系,并以ADAMS软件为仿真平台建立了可测试履带从负重轮脱出难易程度的多体动力学模型。模型充分考虑履带、诱导齿及负重轮设计参数,利用正交试验设计方法开展履带刚度特性、诱导齿及负重轮设计参数对履带脱轮影响的仿真研究,仿真结果表明,不同的设计参数对履带脱轮影响的灵敏度不同。将试验数据进行神经网络拟合,对拟合后的表达式进行GA算法寻优,找到防止履带脱轮的因素最优值,使履带系统的运行稳定性得到了显著提高。

采煤机机电短程截割传动系统设计及整体联合仿真分析

对截割电机、啮合齿轮及行星轮系进行选型,完成机电短程截割传动系统设计,并进行联合仿真分析,对比不同牵引速度、截割速度下的截割能力,结果表明,截割-牵引联合调速控制方式,传动齿轮啮合受力平稳,调节效果更好,截割效率也更高。

轮毂电机驱动车辆驱动力控制研究

轮毂电机驱动车辆各轮转矩精确可控且响应迅速的特点适用于越野工况,但越野路面起伏不一且附着条件多变,因此,开发基于越野工况辨识的车辆驱动力控制策略,对提升轮毂电机驱动车辆的纵向行驶稳定性具有重要意义。基于动力学模型分析路面附着与路面几何特征,确定可用于越野工况辨识的车辆特征参数集;针对车轮悬空垂向载荷估计失真现象,且由于地面垂向力的实际变化导致车辆垂向载荷分配比例的改变,修正了垂向载荷的计算;利用各特征参数的差异与越野工况的映射关系判定工况属性,采用模糊识别法界定4种地形工况;驱动力控制上层考虑工况与驾驶员影响因素,通过越野工况辨识结果决策驱动利用系数,作为前馈期望转矩调节权重;中层通过四轮垂向载荷得到转矩分配系数,设计驱动力分配算法;下层针对车辆在越野工况下出现车轮滑转与悬空状态,对车轮进行动态转矩补偿。仿真测试与实车验证表明,越野工况辨识结果与预期相符,驱动力控制策略综合优化了车辆稳定性和动力性。

自动驾驶方向盘离手检测系统设计与测试

无人驾驶代表着汽车科技的发展目标,但目前汽车自动化驾驶水平无法支持驾驶员完全脱手,为保证驾驶的安全性,需要实时检测驾驶员握持方向盘的状态。根据各国以及行业的自动化驾驶标准,针对智能网联汽车人机交互与风险管控领域的方向盘离手检测功能,提出了基于触觉传感的方向盘离手检测方法,采用了柔性微纳米仿生3D阵列压力传感器,高频信号采集与多信号融合控制技术等,开发了一套集信号采集、处理、计算、结果显示和驾驶模拟于一体的离手检测系统,基于模拟驾驶器在模拟驾驶状态下对离手检测系统进行测试。结果表明,该离手检测系统能在多驾驶场景与复杂方向盘握持姿势下实现驾驶员方向盘握持与脱手2种状态的高效高精度识别。

基于扭矩识别方向盘离手的研究

为了提高车辆行驶的安全系数,提出一种基于转向扭矩辅助识别方向盘离手的监测策略。对转向传动系统影响扭矩识别方向盘离手的因素进行了分析,设置了基于转向扭矩辅助的设计及控制逻辑,并通过计算分析和测试的验证。结果表明;该设置策略的逻辑及控制方法在车辆高级辅助功能激活的工况下,可以实现方向盘离手辅助提示功能,为方向盘离手辅助提示提供了开发设计方法。

应用四驱越野型变压器油检测车的必要性

文章旨在探讨应用四驱越野型变压器油检测车的必要性。变压器作为关键设备,其正常运行对电力系统的稳定性和可靠性至关重要,然而,变压器油质量问题经常导致设备故障和事故。四驱越野型变压器油检测车的应用在提高设备运行效率、降低成本和风险,以及节约能源资源等方面具有重要的作用,因此,这项研究对于工业实践具有明确的价值和实际意义。

四驱越野型多功能清洁变压器油作业车辆的研制和应用

文章研制了一种新型四驱越野型多功能清洁变压器油作业车辆,该车辆不仅具备强大的越野性能,还集成了先进的滤油技术,可广泛适用于电站等电力部门。通过现场实践验证了该作业车辆的有效性,可极大提升过滤变压器油的工作效率,使滤油工作更加便捷,为清洁变压器油工作提供了一种崭新的解决方案。

电容式离手检测方向盘BCI失效整改研究

随着自动驾驶技术的逐渐成熟,针对L2+辅助驾驶的应用,越来越多的车辆上已经搭载感应式方向盘,用来检测驾驶员手持方向盘的情况。主流的方案大部分是基于人体的电容模型,通过将感应式电容垫子布置在方向盘轮毂上,通过检测手持在方向盘上的电容变化,检测人手是否扶在方向盘上。但是目前电容式传感器技术在EMC抗干扰试验中又非常易出现失效,本文针对主流的离手检测方向盘产品,提出一种EMC传导抗干扰BCI测试的整改研究方法,通过对BCI失效问题的整改和测试,解决电容型离手检测方向盘测试不通过的问题,优化产品性能,改善工程实践中电容式离手检测方向盘的电磁干扰性能差的缺点,已经在多个量产项目中得到验证和应用。

农用车底盘偏置转向轴驱动轮运动与动力特性试验

为研究农用柔性底盘偏置转向轴驱动轮的运动与动力特性,设计了基于偏置转向结构的实验台。该实验台是一种水平转盘式的电动驱动轮性能测试试验台,且转盘的回转轴与偏置转向轴同轴,通过对电动轮及其车叉的试验分析来获取驱动轮的动力与运动参数。利用MATLAB/SIMULINK建立试验台模型并模拟了试验过程;试制了试验台并应用Visual Basic开发了试验台记录软件。在额定转速下进行了不同加载量的性能试验并与模拟结果进行了比较。试验结果表明:加载不同载荷时,电动轮达到稳定转速平均时间稳定为0.667 s;承载载荷500 N时的转向力为77.24 N,且偏置轴转向力与载荷呈线性关系,验证了实验台的可行性及模型的有效性。该研究可为偏置转向轴驱动轮的转向及参数优化提供参考。

橡胶履带车辆行走系统的动力学模型及脱轮问题仿真分析

橡胶履带在高速行驶中的脱轮容易导致行走系统部件的损坏和人身财产损失。本文在分析履带车辆行走系统工作原理的基础上,考虑了履带车辆的主要结构,建立了针对其高速行驶中脱轮问题的行走系统动力学模型,分析了第一支重轮垂向位移与行走系统结构参数以及地面激励的联系,并针对某型履带车辆的行走系统进行了计算机仿真和分析。结果表明所建立的动力学模型是可行的,本文方法可为履带车辆行走系统设计和动力学分析提供了参考。

一种汽车防抱死制动系统的非线性控制方法

针对具有不连续特性的开关阀防抱死制动系统,本文研究了控制器设计方法.首先讨论了开关阀防抱死制动系统增压、保压、减压三种工作模式的动态特性,给出一种具有滑移率连续动态和执行器不连续动态的开关阀防抱死制动系统的数学描述.在此基础上,考虑到应用性和鲁棒性要求,提出一种以系统状态作为切换规则保证系统稳定性的非线性控制器设计方法,其思想是基于Filippov意义下的Lyapunov方法设计两个切换面,将状态空间划分形式作为切换规则,通过切换面选择保证闭环系统的稳定性.为了避免频繁的模式切换,本文进一步将控制目标调整为平衡区域的收敛控制,并讨论了收敛区域大小对闭环控制性能的影响.仿真与实验结果表明本文给出的方法控制参数少,具有高效和平顺的制动性能.

一种全方位移动机器人的运动学分析

介绍了本所开发的全方位移动机器人的机械结构 ,分析了它的运动学模型 .并在此基础上 ,讨论了几种特殊的运动方式 .最后分析了实际存在的滑动对模型的影响 .

三角履带诱导轮动力学建模与脱轮仿真

为解决三角履带脱轮问题,将动力学仿真技术应用到设计中。结合诱导轮、张紧装置、支撑轮、驱动轮等部件的结构,分析了其受力情况,并建立了一类诱导轮张紧装置的动力学模型;同时利用多体动力学软件RecurDyn建立了三角履带车辆的模型,研究了其诱导轮张紧装置的预紧力参数变化对履带张紧力和前端支撑轮垂向位移的影响规律。研究结果表明:适当地增加车辆三角履带张紧装置的压力能够有效地减少支撑轮的垂向位移;计算结果与仿真值的比较结果显示两者基本吻合,说明了该仿真模型的合理性,这为三角履带详细设计阶段各参数的获取提供了参考。

《固结磨具 纤维增强树脂切割砂轮》标准的探讨

本文回顾了纤维增强树脂切割砂轮标准演化的历史,介绍了JB/T4175-2006《固结磨具纤维增强树脂切割砂轮》标准与JB/T4175-1994《纤维增强树脂薄片砂轮》相比的主要变化,包括标准名称、适用范围、极限偏差、形位公差、单点侧向负荷试验方法、三点侧向负荷试验方法、侧向抗冲击负荷试验方法等;修订后的标准采用了ISO及国外先进标准的相关内容,可提高了国内产品标准水平。指出了JB/T4175-2006标准中还需完善的问题,包括标准适用范围未涵盖42型砂轮、完善静不平衡K系数、适当的砂轮回转试验方法、合理的回转强度检验规则等。

越野路面不平度与车轮跳离路面量间的关系

为提高越野汽车的平顺性,研究了典型越野路面不平度与车轮跳离路面量间的关系。以采石场路面高程样本为研究对象,估算得到路面功率谱密度。把路面不平度作为输入,在设定悬架质量、车轮质量、阻尼和悬架弹簧刚度等条件下,建立了车轮突然失去支承时车轮向下加速度方程。利用仿真技术考察了不同尺寸凹坑作用下车轮的跳跃。结果表明,如果凹深较小时,有无减振器影响不大。当凹深达到一定值时,对没有阻尼作用的汽车,车轮不会从路面跳离。有阻尼作用时车轮开始跳离路面。该结果可以用来指导典型越野路面上行驶的汽车悬架设计。

一种主动适形越障机器人的设计与特性分析

针对非道路环境的特点,提出一种适用于非道路条件下的新型主动适形越障机器人的设计过程。这种越障机器人采用了将轮履带式移动机构与主动式机械臂相结合的创新设计,保留了轮履带式移动机构能够适应多种地面条件的优点,进一步增强了机器人穿越壕沟、台阶、高台、单侧障碍等典型地形的能力,具有良好的环境适应能力。为检验设计方案的有效性,应用虚拟样机技术对该机器人在几种典型地形条件下的运动特性进行了分析,取得了令人满意的效果。