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Four Wheel Independent Drive Electric Vehicle Lateral Stability Control Strategy 被引量:8
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作者 Yantao Tian Xuanhao Cao +1 位作者 Xiaoyu Wang Yanbo Zhao 《IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica》 SCIE EI CSCD 2020年第6期1542-1554,共13页
In this paper,a kind of lateral stability control strategy is put forward about the four wheel independent drive electric vehicle.The design of control system adopts hierarchical structure.Unlike the previous control ... In this paper,a kind of lateral stability control strategy is put forward about the four wheel independent drive electric vehicle.The design of control system adopts hierarchical structure.Unlike the previous control strategy,this paper introduces a method which is the combination of sliding mode control and optimal allocation algorithm.According to the driver’s operation commands(steering angle and speed),the steady state responses of the sideslip angle and yaw rate are obtained.Based on this,the reference model is built.Upper controller adopts the sliding mode control principle to obtain the desired yawing moment demand.Lower controller is designed to satisfy the desired yawing moment demand by optimal allocation of the tire longitudinal forces.Firstly,the optimization goal is built to minimize the actuator cost.Secondly,the weighted least-square method is used to design the tire longitudinal forces optimization distribution strategy under the constraint conditions of actuator and the friction oval.Beyond that,when the optimal allocation algorithm is not applied,a method of axial load ratio distribution is adopted.Finally,Car Sim associated with Simulink simulation experiments are designed under the conditions of different velocities and different pavements.The simulation results show that the control strategy designed in this paper has a good following effect comparing with the reference model and the sideslip angle is controlled within a small rang at the same time.Beyond that,based on the optimal distribution mode,the electromagnetic torque phase of each wheel can follow the trend of the vertical force of the tire,which shows the effectiveness of the optimal distribution algorithm. 展开更多
关键词 Four wheel drive electric vehicle least square method moment distribution sliding mode controller stability control
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Torque Distribution of Electric Vehicle with Four In-Wheel Motors Based on Road Adhesion Margin 被引量:3
2
作者 WANG Chunyan LI Wenkui +1 位作者 ZHAO Wanzhong DUAN Tingting 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2019年第1期181-188,共8页
With the worsening of energy crisis and environmental pollution,electric vehicles with four in?wheel motors have been paid more and more attention. The main research subject is how to reasonably distribute the driving... With the worsening of energy crisis and environmental pollution,electric vehicles with four in?wheel motors have been paid more and more attention. The main research subject is how to reasonably distribute the driving torque of each wheel. Considering the longitudinal motion,lateral motion,yaw movement and rotation of the four wheels,the tire model and the seven DOF dynamic model of the vehicle are established in this paper. Then,the torque distribution method is proposed based on road adhesion margin,which can be divided into anti ? slip control layer and torque distribution layer. The anti?slip control layer is built based on sliding mode variable structure control,whose main function is to avoid the excessive slip of wheels caused by road conditions. The torque distribution layer is responsible for selecting the torque distribution method based on road adhesion margin. The simulation results show that the proposed torque distribution method can ensure the vehicle quickly adapt to current road adhesion conditions,and improve the handling stability and dynamic performance of the vehicle in the driving process. 展开更多
关键词 electric vehicle with four in-wheel motors torque distribution road adhesion margin anti-slip control
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Multi-objective Optimization of Differential Steering System of Electric Vehicle with Motorized Wheels
3
作者 赵万忠 王春燕 +2 位作者 段婷婷 叶嘉冀 周协 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI 2014年第1期99-103,共5页
A differential steering system is presented for electric vehicle with motorized wheels and a dynamic model of three-freedom car is built.Based on these models,the quantitative expressions of the road feel,sensitivity,... A differential steering system is presented for electric vehicle with motorized wheels and a dynamic model of three-freedom car is built.Based on these models,the quantitative expressions of the road feel,sensitivity,and operation stability of the steering are derived.Then,according to the features of multi-constrained optimization of multi-objective function,a multi-island genetic algorithm(MIGA)is designed.Taking the road feel and the sensitivity of the steering as optimization objectives and the operation stability of the steering as a constraint,the system parameters are optimized.The simulation results show that the system optimized with MIGA can improve the steering road feel,and guarantee the operation stability and steering sensibility. 展开更多
关键词 electric vehicle with motorized wheels differential steering multi-island genetic algorithm MULTI-OBJECTIVE
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The Summary of the Research on the Compound Braking Strategy of Four Wheel Hub Motor Drive Electric Vehicle
4
作者 Peiteng Zhao Huanhuan Zhang Bo Peng 《Engineering(科研)》 2016年第7期432-437,共7页
This paper describes in detail three kinds of typical compound braking strategy of wheel motor drive electric vehicle and summarizes the current commonly used strategies based on the three typical strategies developed... This paper describes in detail three kinds of typical compound braking strategy of wheel motor drive electric vehicle and summarizes the current commonly used strategies based on the three typical strategies developed. In the end, a new compound braking strategy is proposed;that is, we take braking mode classify, ECE regulations and SOC value of the battery as an important reference of braking force that joins the motor braking force, as well as we join the different identification models;according to the different braking modes, the purpose is that we can apply the different braking program. 展开更多
关键词 wheel Hub Motor Compound Braking Strategy Research electric Vehicle
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All-Electric Aircraft Nose Wheel Steering System with Two Worm Gears
5
作者 Zhang Ming Li Chuang +1 位作者 Wu Xin Zhu Yin 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2018年第1期170-180,共11页
As all-electric aircraft has many advantages,an aircraft nose wheel steering system would be developed to the all-electric direction.Concerning the control demand of the nose wheel steering system,based on the basic p... As all-electric aircraft has many advantages,an aircraft nose wheel steering system would be developed to the all-electric direction.Concerning the control demand of the nose wheel steering system,based on the basic principles of nose wheel steering system and the design technique of mechanotronics,an all-electric aircraft nose wheel steering system,composed of a nose wheel steering mechanism of two worm gear and a control servo system of fly-by-wire with both steering and anti-shimmy functions is designed to meet the demand for operation control in the nose wheel steering system.Then,based on the LMS-AMESim software,the simulation model of the system is established to simulate the dynamics for the verification of its steering function.The simulation results indicate that the nose wheel steering system is reasonable,and can meet the requirements of the general project.Furthermore,the prototypes of the steering mechanism and control system are studied to validate the design,and the steering test bench is prepared to test the designed system.The test results,such as steer angle,rotate speed of motor are analyzed in details and compared with the theoretical results.The analysis and comparison results show that the design is reasonable and the property of the prototype can achieve the design objectives. 展开更多
关键词 mechanotronics DESIGN NOSE wheel STEERING SYSTEM all-electric aircraft DESIGN LANDING gear
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A Fuzzy-based Sliding Mode Control Approach for Acceleration Slip Regulation of Battery Electric Vehicle 被引量:2
6
作者 Qin Shi Mingwei Wang +3 位作者 Zejia He Cheng Yao Yujiang Wei Lin He 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第4期287-297,共11页
Due to quick response and large quantity of electric motor torque,the traction wheels of battery electric vehicle are easy to slip during the initial phase of starting.In this paper,a sliding mode control approach of ... Due to quick response and large quantity of electric motor torque,the traction wheels of battery electric vehicle are easy to slip during the initial phase of starting.In this paper,a sliding mode control approach of acceleration slip regulation is designed to prevent the slip of the traction wheels.The wheel slip ratio is used as the state variable for the formulation of system dynamics model.The fuzzy algorithm is utilized to adjust the switch function of sliding mode controller.After stability and robustness analysis,the sliding mode control law is transferred into C code and downloaded into vehicle control unit,which is validated under wet and dry road conditions.The experimental results with a small overshoot and a quick response during starting indicate that the sliding mode controller has good control efect on the slip ratio regulation.This article proposes an acceleration slip regulation method that improves the safety during acceleration for battery electric vehicle. 展开更多
关键词 electric motor torque wheel slip ratio STABILITY Fuzzy algorithm Robustness analysis
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基于电动方向盘的拖拉机自动导航转向控制方法 被引量:1
7
作者 张智刚 黄海翔 +4 位作者 罗锡文 张国城 张闻宇 彭铭达 刘文锴 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期48-57,共10页
为提高轮式拖拉机自动导航过程中转向控制的精度与稳定性,该研究以雷沃欧豹M704-2H拖拉机作为试验平台,采用电动方向盘作为转向执行机构,分析转向机械间隙对控制精度的影响,针对转向间隙特性设计转向控制算法。首先,为了获得准确的转向... 为提高轮式拖拉机自动导航过程中转向控制的精度与稳定性,该研究以雷沃欧豹M704-2H拖拉机作为试验平台,采用电动方向盘作为转向执行机构,分析转向机械间隙对控制精度的影响,针对转向间隙特性设计转向控制算法。首先,为了获得准确的转向角,利用GNSS(global navigation satellite system)与二轮车模型快速标定虚拟轮转角,标定结果表明:虚拟轮转角的最大误差为1.3°,平均误差为0.11°。然后,对转向系统的机械间隙进行分析,设计一种带有间隙补偿的模糊PD(proportional derivative)转向控制算法,并在Simulink中验证算法的可行性。实车试验结果表明,该算法跟踪方波转角信号的响应时间为1.1 s,最大稳态误差为0.65°,平均稳态绝对误差为0.132°。跟踪正弦波转角信号的平均延时为0.5 s,最大误差为1.91°,平均绝对误差为1.09°。与无间隙补偿算法相比,有间隙补偿算法跟踪方波信号最大稳态误差减小了0.022°,平均稳态绝对误差减少了0.112°,角度误差在±0.2°内的时间提升了71%;跟踪正弦波信号最大误差减小了0.68°,平均绝对误差减小0.23°。田间直线导航转向控制试验结果表明,转角跟踪的绝对平均误差为0.61°,最大跟踪误差为2.82°,转向控制跟踪精度较高,稳定性好,满足导航作业需求。 展开更多
关键词 农业机械 算法 电动方向盘 转角标定 转向控制 机械间隙
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基于CKF的四轮驱动电动汽车质心侧偏角估计
8
作者 苏忆 徐律 李捷辉 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第8期48-53,共6页
针对传统质心侧偏角观测精度不高、实时性能差的问题,提出了一种基于CKF算法的质心侧偏角观测器。首先基于CKF算法结合Dugoff轮胎模型,实时观测路面附着系数,计算实时的轮胎力。再结合七自由度整车模型,基于CKF算法,实时、精确观测车辆... 针对传统质心侧偏角观测精度不高、实时性能差的问题,提出了一种基于CKF算法的质心侧偏角观测器。首先基于CKF算法结合Dugoff轮胎模型,实时观测路面附着系数,计算实时的轮胎力。再结合七自由度整车模型,基于CKF算法,实时、精确观测车辆的质心侧偏角。最后,利用Simulink/Carsim联合仿真验证平台和硬件在环平台进行仿真验证。试验结果表明,CKF算法相比与传统无迹卡尔曼滤波估计精度更高、实时性能更好,较好的改善了传统质心侧偏角观测器在非线性条件下的观测精度。 展开更多
关键词 容积卡尔曼滤波 路面附着系数 质心侧偏角 四轮驱动电动汽车
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四轮转向干预下电动助力转向控制策略研究
9
作者 许艳 刘阳毅 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期144-150,共7页
四轮转向(4WS)车辆相较于前轮转向(FWS)车辆具有更高的灵活性,其后轮转向在提高车辆操稳性的同时转向阻力矩也发生变化,使得原电动助力转向系统助力策略与四轮转向车辆不匹配,对行车安全产生影响.本文以线性二自由度车辆模型为基础,对... 四轮转向(4WS)车辆相较于前轮转向(FWS)车辆具有更高的灵活性,其后轮转向在提高车辆操稳性的同时转向阻力矩也发生变化,使得原电动助力转向系统助力策略与四轮转向车辆不匹配,对行车安全产生影响.本文以线性二自由度车辆模型为基础,对比分析了前轮转向车辆与四轮转向车辆的转向特性,提出电动助力转向修正控制策略.仿真结果表明,角阶跃工况下,有助力修正的四轮转向车辆,驾驶员操纵方向盘力矩与驾驶前轮转向车辆基本一致,既保证了四轮转向车辆低速时的操纵轻便性,也兼顾了高速时的操纵稳定性. 展开更多
关键词 车辆工程 四轮转向 电动助力转向 转向干预
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考虑个体差异的车轮二元相关退化可靠性分析
10
作者 齐金平 冯洪 +3 位作者 刘晓宇 薛康 何鹏 贺元玉 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3005-3014,共10页
由于动车组车轮受加工装配及工况载荷等不确定因素的影响,车轮退化过程复杂,存在显著的个体差异及多个性能退化特征量,且多个退化特征量间相互耦合,仅考虑单个性能特征量难以全面反映其退化过程。因此,以轮缘和轮径作为车轮退化特征量,... 由于动车组车轮受加工装配及工况载荷等不确定因素的影响,车轮退化过程复杂,存在显著的个体差异及多个性能退化特征量,且多个退化特征量间相互耦合,仅考虑单个性能特征量难以全面反映其退化过程。因此,以轮缘和轮径作为车轮退化特征量,通过随机化尺度参数表征车轮个体差异,采用Gamma过程和Copula函数建立二元相关退化模型,并根据赤池信息准则(Akaike Information Criterion, AIC)筛选Copula函数,得到可靠度解析式。基于某型动车组车轮实测磨耗数据,对车轮进行可靠性分析,同时通过车辆动力学模型进行仿真验证。结果显示:考虑二元相关时的可靠性结果比仅考虑一元退化更贴近车辆实际运行情况;根据动力学仿真结果体现了考虑个体差异的必要性,表明所提模型能够更准确地表征车轮退化过程,可为可靠性分析以及维修决策优化提供理论支撑。 展开更多
关键词 安全工程 动车组车轮 个体差异 二元退化 Gamma过程 COPULA函数
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基于路面影响因子的轮毂电机驱动车辆自适应转矩控制
11
作者 付翔 唐茂家 孙录哲 《汽车工程学报》 2024年第1期33-48,共16页
为实现轮毂电机驱动越野车辆在附着条件多变、路面起伏不定的复杂环境中动力性和稳定性的多目标优化,提出一种基于路面影响因子的自适应转矩控制策略。以滚动阻力差异、空气阻力归一化比例、坡度阻力归一化比例、路面附着差异方差以及... 为实现轮毂电机驱动越野车辆在附着条件多变、路面起伏不定的复杂环境中动力性和稳定性的多目标优化,提出一种基于路面影响因子的自适应转矩控制策略。以滚动阻力差异、空气阻力归一化比例、坡度阻力归一化比例、路面附着差异方差以及最小路面附着系数5个特征参数作为输入,并基于模糊理论方法搭建路面影响因子五参数辨识模型。基于辨识出的路面影响因子,开发整车动力性和稳定性多目标优化自适应转矩控制策略,构建了三层式控制架构:顶层引入路面影响因子对加速度紧迫程度进行判定,采用模型预测控制算法得到期望总驱动力;中层为目标决策层,以最优滑转率为目标决策驱动防滑力矩,并基于路面行驶阻力,决策期望前馈补偿力矩;下层为转矩分配层,以需求总驱动力及轮胎利用率作为控制目标,引入路面影响因子优化两者权重系数,以多约束条件的混合优化算法对转矩进行自适应控制。利用Matlab/Simulink-CarSim联合仿真平台进行仿真,基于实车进行验证。结果表明,在低附着路面,在0.2s内快速完成滑转率抑制;在对开路面,侧向位移接近0;在大扭曲路面,避免腾空车轮出现大滑转率,滑转率最高0.2。 展开更多
关键词 轮毂电机驱动车辆 模糊控制 路面影响因子 自适应转矩控制
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考虑道路识别的四驱电动汽车再生制动策略
12
作者 潘公宇 徐申 《江苏大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期1-7,共7页
为了充分利用路面附着条件分配再生制动力,提高制动能量回收率,根据双电动机四驱结构电动汽车复合制动系统的特点,对其制动能量回收控制策略进行了研究.分析了驱动轮与地面附着特性,设计了道路识别器来计算每个轮胎与当前路面之间的峰... 为了充分利用路面附着条件分配再生制动力,提高制动能量回收率,根据双电动机四驱结构电动汽车复合制动系统的特点,对其制动能量回收控制策略进行了研究.分析了驱动轮与地面附着特性,设计了道路识别器来计算每个轮胎与当前路面之间的峰值附着系数,并使用模糊控制策略确定每个车轮与8种道路的滑移率和附着利用率的相似输入.根据双电动机外部特性的制动力分配关系,提出了使更多制动能量回馈给电池的策略.结果表明:制动强度为0.3时,能量回收率为65.55%,具有较高的回收效率. 展开更多
关键词 电动汽车 再生制动 复合制动 双电动机四驱 道路识别 模糊控制 能量回收
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考虑制动意图识别的四驱电动汽车制动控制策略
13
作者 潘公宇 王学攀 《机械传动》 北大核心 2024年第7期9-18,共10页
为进一步提高制动能量回收率,考虑不同工况下驾驶员不同制动意图所需的制动效果,提出了一种四驱电动汽车制动控制策略。首先,针对常规制动工况,基于常规制动意图识别,从制动能量回收率、稳定性和安全性角度分别设计控制策略;其次,针对... 为进一步提高制动能量回收率,考虑不同工况下驾驶员不同制动意图所需的制动效果,提出了一种四驱电动汽车制动控制策略。首先,针对常规制动工况,基于常规制动意图识别,从制动能量回收率、稳定性和安全性角度分别设计控制策略;其次,针对滑行工况下的不同滑行制动意图,判断电机制动力是否介入及何时介入,并根据驾驶员所需的滑行距离计算电机制动力的大小;然后,由台架试验获得前后电机外特性并建立前后电机最优利用效率模型;最后,利用Carsim和Simulink进行了联合仿真分析。仿真结果表明,在新欧洲驾驶循环(New European Driving Cycle,NEDC)工况下,与并联控制策略相比,能量回收率提升了13.64百分点;在滑行工况下可有效识别驾驶员需求滑行距离,提升了整车滑行经济性。 展开更多
关键词 四驱电动汽车 制动意图识别 双电机外特性 再生制动 控制策略
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永磁轮毂电机技术发展综述 被引量:1
14
作者 关涛 刘大猛 何永勇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期378-396,共19页
电传动技术是车辆实现全电化的重要基础,电驱动系统是电动车辆的动力核心,而轮毂电驱系统是电驱动系统的终极驱动形式,轮毂电机的性能在轮毂电驱系统中具有决定性作用。首先,该文介绍了轮毂电驱系统的结构形式,对不同磁场类型的轮毂电... 电传动技术是车辆实现全电化的重要基础,电驱动系统是电动车辆的动力核心,而轮毂电驱系统是电驱动系统的终极驱动形式,轮毂电机的性能在轮毂电驱系统中具有决定性作用。首先,该文介绍了轮毂电驱系统的结构形式,对不同磁场类型的轮毂电机的优缺点进行了分析;其次,调研了目前市场主流轮毂电机产品的性能参数,为轮毂电机的研发提供参考目标;然后,针对轮毂电机高功率/转矩密度、宽转速运行范围、高运行效率和高可靠性等需求,分别调研了径向磁场、轴向磁场和横向磁场等不同类型的永磁轮毂电机的研究现状;最后,展望了不同磁场类型的永磁轮毂电机的发展方向。 展开更多
关键词 动力系统 电动汽车 轮毂电机系统 轮毂电机
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分布式驱动电动汽车执行器失效容错控制研究
15
作者 智晋宁 靳峰 +2 位作者 闫文志 程晓泽 李勇锋 《汽车实用技术》 2024年第17期1-7,共7页
为了提高单电机故障状态下分布式驱动电动汽车的稳定性,提出了一种驱动力重构和主动前轮转向(AFS)结合的容错控制方法。首先,设计滑模控制器,控制输入量为横摆角速度和质心侧偏角,进而对所需横摆力矩和前轮附加转角进行控制。其次,建立... 为了提高单电机故障状态下分布式驱动电动汽车的稳定性,提出了一种驱动力重构和主动前轮转向(AFS)结合的容错控制方法。首先,设计滑模控制器,控制输入量为横摆角速度和质心侧偏角,进而对所需横摆力矩和前轮附加转角进行控制。其次,建立电机故障状态下的整车驱动力优化分配模型。当车辆电机出现故障时,运用二次规划算法对各电机转矩进行重构分配。同时,当某一电机发生故障且同侧电机出现输出饱和而无法提供足够的横摆力矩时,通过主动前轮转向提供附加横摆力矩。最终搭建CarSim/Simulink联合仿真模型进行验证,结果显示,所采用的容错控制方法可有效提高车辆稳定性和动力性。 展开更多
关键词 分布式电动汽车 电机故障 转矩重构 前轮转向 稳定性控制 CarSim/Simulink
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小曲率路面车辆差动转向与横摆稳定性集成控制研究
16
作者 王重磊 刘珣 +2 位作者 黄元毅 张成才 汪怡平 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期373-379,共7页
为减小车辆在前轮转向系统失效的负面影响,保证转向系统的瞬态控制性能,本文提出差动转向控制与横向稳定性控制相结合的控制方法,通过调节左右轮毂电机转矩形成横摆力矩,实现对系统完全失效车辆的转向控制与横向稳定性控制。首先设计基... 为减小车辆在前轮转向系统失效的负面影响,保证转向系统的瞬态控制性能,本文提出差动转向控制与横向稳定性控制相结合的控制方法,通过调节左右轮毂电机转矩形成横摆力矩,实现对系统完全失效车辆的转向控制与横向稳定性控制。首先设计基于LQR差动转向控制器跟踪参考前轮转角与参考横摆角速度,保证车辆轨迹跟踪能力,然后设计基于模糊PID横向稳定性控制器跟踪参考质心侧偏角,保证车辆横摆稳定性,两者构成双闭环控制系统将控制量最终转化为横摆力矩,实现车辆的集成控制。最后通过Simulink-Carsim联合仿真验证,仿真结果表明差动转向系统能够在前轮转向系统失效情况下实现车辆转向控制,并在横向稳定性控制系统的作用下有效地提高了车辆瞬态控制性能。 展开更多
关键词 电动汽车 轮毂电机 差动转向 轨迹跟踪 横向稳定性
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基于滑模协调控制的四轮独立电驱动车辆稳定性控制研究
17
作者 张晓林 王保华 +2 位作者 邓召文 吴华伟 朱远志 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第1期51-57,共7页
针对四轮独立电驱动车辆动力学特性及驱动控制策略复杂等问题,提出了基于力矩分配系数法的驱动协同控制策略,并设计了驱动力矩滑模协调控制器,配合车辆失稳判断模块计算出车辆维持稳定所需的附加横摆力矩,同时利用载荷分配方法设计了驱... 针对四轮独立电驱动车辆动力学特性及驱动控制策略复杂等问题,提出了基于力矩分配系数法的驱动协同控制策略,并设计了驱动力矩滑模协调控制器,配合车辆失稳判断模块计算出车辆维持稳定所需的附加横摆力矩,同时利用载荷分配方法设计了驱动力矩最优分配控制器,基于载荷分配方法将驱动力矩分配至4个车轮,以维持车辆稳定行驶。为验证驱动协同控制策略的有效性,基于CarSim软件建立四轮独立电驱动车辆模型,并将提出的驱动协同控制策略和普通滑模控制策略进行仿真对比。结果表明:驱动协同控制策略使横摆角速度偏差降低了25%,质心侧偏角偏差降低了23%,能够满足车辆稳定性控制要求,同时降低了整车驱动力矩分配控制难度。 展开更多
关键词 滑模协调控制 稳定性控制 四轮独立电驱动 力矩分配控制
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基于ARMAX-KF与速度补偿的拖拉机无前轮传感器转角估计方法
18
作者 张闻宇 张国城 +3 位作者 张智刚 罗锡文 苑炳轩 鲍开元 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期415-426,共12页
为了解决传统农机导航系统中前轮转角测量传感器不易安装、维护困难以及转角估计不准确等问题,本文提出了一种基于受控自回归滑动平均模型和卡尔曼滤波器的组合模型(Auto-regressive moving average with exogenous input-Kalman filter... 为了解决传统农机导航系统中前轮转角测量传感器不易安装、维护困难以及转角估计不准确等问题,本文提出了一种基于受控自回归滑动平均模型和卡尔曼滤波器的组合模型(Auto-regressive moving average with exogenous input-Kalman filter,ARMAX-KF)与速度补偿的拖拉机无前轮传感器转角估计方法。首先,利用Hammerstein非线性系统对拖拉机的转向系统建模,并采用递归最小二乘法(Recursive least squares method,RLS)将其辨识为ARMAX模型;其次,对后轮轴中心接地点速度进行杆臂误差补偿;最后,提出了ARMAX-KF方法,利用卡尔曼滤波器的校正特性,以拖拉机的运动学转角作为观测值,修正ARMAX模型预测的转角速度积分值,从而估计拖拉机的前轮转角。在速度杆臂补偿测量方法试验验证中,补偿后运动学转角平均绝对误差为1.110°,标准差为1.727°,相比补偿前分别减少61.13%和31.55%;在动态转角试验中,ARMAX模型预测的转角速度标准差为2.439(°)/s,相比采用固定传动比方法误差减少56.58%;采用基于ARMAX-KF的前轮转角估计绝对平均误差为0.649°,标准差为0.371°,相比采用固定传动比和卡尔曼滤波器的方法分别减少56.9%和78.82%;在直线导航跟踪试验中,采用基于ARMAX-KF的前轮转角估计标准差为0.649°,本文提出的方法提高了转角估计精度和农机导航作业质量。 展开更多
关键词 农机导航系统 转角测量 电动方向盘 ARMAX模型 卡尔曼滤波器 速度补偿
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机械弹性电动轮驱动车辆横摆稳定性协调控制
19
作者 李田 赵又群 +2 位作者 林棻 徐涛 李丹阳 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第3期55-63,共9页
针对匹配机械弹性电动轮(MEEW)车辆的横摆稳定性控制问题,提出一种基于主动前轮转向(AFS)与直接横摆力矩控制(DYC)的稳定性协调控制策略。为修正车辆行驶过程中的前轮转角输入,设计了基于微分平坦与RBF神经网络的AFS控制器,从而提高车... 针对匹配机械弹性电动轮(MEEW)车辆的横摆稳定性控制问题,提出一种基于主动前轮转向(AFS)与直接横摆力矩控制(DYC)的稳定性协调控制策略。为修正车辆行驶过程中的前轮转角输入,设计了基于微分平坦与RBF神经网络的AFS控制器,从而提高车辆的转向能力。针对AFS控制器在极限工况下易失效的缺陷,引入基于线性二次型调节器(LQR)的直接横摆力矩控制算法,并依照轴荷比分配四轮力矩。最后,依据机械弹性电动轮的质心侧偏角-质心侧偏角速度相平面图划分稳定域,实现AFS与DYC的协调控制。通过Matlab/Simulink和Carsim进行联合仿真,结果表明:所提出的AFS控制算法在高速高附着工况下有良好的稳定控制性能,但在高速、低附着极限工况下控制效果受到影响。而AFS/DYC协调控制策略效果较好,跟踪精度优于单一控制器,质心侧偏角和横摆角速度的最大跟踪误差仅为3.03°和1.82(°)/s,可保证汽车在极限工况下转向时的横摆稳定性。 展开更多
关键词 机械弹性电动轮 主动前轮转向 RBF神经网络 直接横摆力矩控制 协调控制
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154T电动轮自卸车传动系统仿真研究
20
作者 邓景新 周志华 +2 位作者 张敏海 蒋逢灵 伍丰 《系统仿真技术》 2024年第1期73-78,共6页
针对154T电动轮自卸车传动系统研发周期长、成本高、风险大等问题,提出基于Matlab/Simulink软件构建154T电动轮自卸车电传动恒功控制仿真系统,以矿用自卸车的实际运行工况作为仿真参数输入,对电动轮自卸车的柴电系统与电传动系统整机进... 针对154T电动轮自卸车传动系统研发周期长、成本高、风险大等问题,提出基于Matlab/Simulink软件构建154T电动轮自卸车电传动恒功控制仿真系统,以矿用自卸车的实际运行工况作为仿真参数输入,对电动轮自卸车的柴电系统与电传动系统整机进行联合仿真。仿真结果表明,本研究所构建的系统能够获得整机状态运行数据,为电动轮自卸车电传动系统控制算法改进、电机参数优化提供依据,缩短研发周期,降低研发成本及风险。 展开更多
关键词 电动轮自卸车 系统仿真 SIMULINK仿真
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