基于蒙特卡罗法的轨迹再现转向机构稳健性设计

对于转向梯形机构,以转向过程的运动精度为目标函数,以主销中心距、轴距、转向梯形底角和转向梯形臂长度四个参数作为设计变量,以最小传动角及最大角度误差作为约束,建立了基于响应面方法的稳健设计数学模型. 应用具有正态分布参数的蒙特卡罗稳健设计方法,对汽车转向机构进行了优化设计. 比较了确定性优化方法与蒙特卡罗方法的设计结果. 在转向角度误差相差不大的情况下,应用蒙特卡罗方法设计的转向机构最小传动角大,系统的传递性能及运动性能好,并且当设计变量出现微小变化时,能有效保证转向系统的运动轨迹.     

汽车转向系统模态的分析与优化

汽车转向系统方向盘怠速振动特性是评价其舒适性的重要指标.本研究提出了转向系统模态固有频率的计算方法,通过灵敏度分析确定转向系统上下支架连接处5个钣金件的厚度值为设计变量.基于响应面模型和序列二次规划算法相结合,给出了转向系统模态的优化方法.在转向系统质量增加0.14 kg的条件下,系统一阶固有频率增加了2.66 Hz.本研究提出的转向系统模态分析与优化方法对转向系统的设计具有一定的指导意义.     

基于新型趋近律的智能无人车辆线控转向系统滑模控制

路径跟踪是智能无人车辆的关键技术之一，其中，对线控转向系统的精确控制是影响智能无人车辆路径跟踪精度的重要因素.为提升线控转向系统在未知扰动下的转角动态响应性能和路径跟踪精度，本文基于一种新型趋近律设计了改进滑模控制方法并应用于线控转向系统.首先，考虑模型不确定、系统摩擦和齿条力建立线控转向系统数学模型.然后，分析得到滑模趋近律的设计原理，通过设计参数调节函数构建了一种新型滑模趋近律实现趋近速度的动态调节，并对比分析了其在离散形式下的性能.最后，针对线控转向系统，设计改进滑模控制方法.仿真和试验结果表明，改进滑模控制方法能够改善线控转向系统对转角的动态响应性能，提高路径跟踪精度.     

多刚体系统动力学在车辆转向机构设计中的应用

本文应用多刚体系统动力学的方法，对汽车转向系统和转向轮的姿态作了较全面、系统的分析，确定了转向系各参数对两转向轮偏转角和车轮外倾角的影响，为汽车转向机构设计提供了新的研究方法和可靠的技术依据。     

汽车转向参数智能检测仪的设计与制作

汽车操纵性稳定性是汽车重要的性能之一,方向盘是驾驶员操纵汽车的主要部件之一,其对汽车操稳性能的影响不言而喻。国家标准规定要定期用方向盘转向力-转向角检测仪检测方向盘"最大转向力"和"自由转角"。该文旨在研发一款装夹方便,操纵简单,而且准确性高的方向盘转向力-转向角检测仪,建立检测仪编码器装夹位置分析模型,分析编码器安装"偏心"距离对转向角检测准确性的影响,确立了转向角检测理论基础。建立力传感器安装位置分析模型,并对安装位置导致的力矩误差进行了定量分析,确定装夹部分采用"双伸缩臂式"方案,以使偏心距离尽量小,设计检测仪整体机械机构,并用UG画出三维模型,仿真出运动和装夹效果。设计出合理锁紧机构,保证装夹紧固。设计实验证明对转向力和转向角标定"、"转向力-转向角检测"、"自由转角检测"、"最大转向力检测"进行测量。试验结果证明检测仪对转向力和转向角的检测满足检定规程的要求。     

整体式转向机构的时变可靠性分析与综合

转向梯形机构的运动精度直接影响到汽车的转向性能。考虑转向机构中存在的不确定性因素,采用机构运动时变可靠性理论对整体式转向机构进行运动分析与综合,提出一种考虑不确定性因素影响下高精度真实转向机构的设计方法。在机构运动分析的基础上,建立了考虑机构构件尺寸为随机性变量的机构运动误差概率模型,推导了转向机构运动时变可靠度分析的解析模型,并由此建立了机构时变可靠度概念下的可靠性综合模型。最后给出数值实例验证了基于机构时变运动可靠性优化综合方法的有效性和稳健性。     

基于遗传PID的动静液复合转向优化控制研究

由于履带车辆常运行于恶劣的环境中,采用动静液复合转向机构的某型履带车辆在转向过程中,静液系统压力存在较大的波动,严重影响了车辆的转向等性能.为了使履带车辆动、静液系统配合平稳,采用电液比例阀替代实车上采用的充油阀,并在Matlab仿真平台下建立了动静液复合转向的系统模型,对转向过程的静液系统压力变化等情况进行了仿真.为了改善系统的综合性能,设计了遗传PID控制器,控制器可根据静液系统压力波动状况实时控制进入液力耦合器的油量.仿真结果表明,改进后的系统工作过程平稳,动态响应迅速,能够很好地抑制了转向过程中静液系统压力的波动,提高了车辆转向的综合性能.     

偏好函数法在汽车前轮定位参数设计中的应用

针对汽车设计中存在某些不确定因素和对某些认识不确定性因素的敏感度问题,采用偏好函数法,全面考虑设计中的不确定性因素,应用偏好函数法建立了汽车前轮定位参数的稳健设计模型。其中,对于随机不确定性因素应用经典稳健设计方法集成;对于认知不确定性因素,例如个体性能偏好、权重、折中系数等主观因素,应用区间法集成。设计结果表明,这种方法提高了汽车前轮定位参数设计的稳健性能。     

随动转向汽车前大灯定位控制研究

建立随动转向机构的定位反馈环路和归零处理,改进电控单元对步进电机的控制方式可以减少机构的滞后响应.软件实施静态测算预处理和动态非线性变换算法.可以提高系统定位精度、改善动态响应速度.所研究的定位系统通过了台架试验和道路试验.结果表明,系统能够有效地消除积累误差,实现大灯光束精确定位和准确控制.     

实现转向轮纯滚动的新型转向机构的研究

本文就四轮车辆转向机构提出新的结构形式,该机构不仅结构简单、合理,而且在理论上能使两转向轮的转向角严格满足纯滚动转向理论运动规律,并且设计方便。文章中对机构的传力特性,结构布置以及结构形式也作了初步的分析和研究,并以2吨叉车为实例,进行了定量的设计和计算,以便进一步表明新型机构具有实际实现的可能性,并反映该机构在其他方面的一些优越性。     

基于响应面方法的转向梯形优化设计

在考虑悬架跳动时前束角变化的情况下,为实现对车辆转向运动学的最优化,以某小型皮卡车为研究对象,利用ADAMS/CAR软件建立前悬架和转向总成虚拟样机模型,进行转向和轮跳仿真实验。以内、外球头的空间坐标为优化变量,分别以阿克曼误差的均方根和前束角的变化范围为目标,运用DOE方法进行2次试验设计;根据实验结果分别对影响阿克曼误差和前束角的影响因素进行灵敏度分析,运用响应面方法(RSM)拟合出回归模型。利用MATLAB优化工具箱在约束前束角的情况下,对阿克曼误差进行优化,得到硬点的最优值。研究结果表明:在前束角的变化范围减少10%的前提下,转向机构在0°~25°常用转向角度,阿克曼误差减少51.27%。优化后的结果明显地改善了转向的运动学特性,并且避免了单独优化转向,对前束角造成的影响。     

基于转向响应特性的智能车辆轨迹跟踪双闭环控制

智能车辆轨迹跟踪的准确性与鲁棒性是车辆运动控制性能的重要表征,基于路径预瞄信息的跟踪控制研究使车辆性能显著提升. 然而,车辆转向系统响应不足给车辆实时准确的基于预瞄信息跟踪参考轨迹带来挑战. 针对此问题,实时引入转向系统状态建立双闭环轨迹跟踪控制结构,保证智能车辆轨迹跟踪控制算法对转向系统响应不足的鲁棒性. 具体结构外环基于预瞄信息使用模型预测控制求解最优转向角,内环基于转向状态误差使用PID方法设计反馈控制律以补偿转向响应不足. 双闭环结构耦合控制输入保证了车辆鲁棒最优跟踪控制. 最后通过Carsim与Simulink联合仿真,验证了该双闭环控制结构的有效性.      

轿车转向杆系的优化设计

汽车转向杆系的设计对轮胎的磨损和车辆的操纵稳定性都有一定的影响。在对轿车转向杆系进行优化设计的过程中,运用位移矩阵法对MacPherson式悬架和齿轮齿条式转向系统的转向杆系进行了空间运动学分析,给出了前轴内、外轮转角关系的计算方法。综合考虑转向速比、轮胎的磨损及车辆的操纵稳定性要求提出了优化目标函数,并采用可变容差法进行求解。开发了悬架的运动分析及转向杆系的优化设计程序。运用该程序对一例实际车型进行了计算,其结果与试验值符合较好,表明该优化设计方法具有较高的准确性及一定的工程应用价值。     

基于遗传算法的独立悬架与转向系统匹配优化设计

针对汽车上的两个重要组成部分转向系统和悬架系统之间在实际运动中所存在的干涉问题,文中以某款商务车为研究对象,分析了悬架系统与转向系统理想匹配的要求,建立了目标函数、设计变量和约束条件.基于遗传算法,运用MATLAB软件编写了仿真程序,通过比较优化前后仿真结果,可得出优化后的结果明显好于优化前,和传统的设计方法相比,这种方法提高了精度和效率.     

基于AMESim的电动液压助力转向系统的仿真研究

根据电机转速对转向性能的影响,确定电机转速与方向盘转速和车速的对应关系。利用仿真软件AMESim建立电动液压助力转向系统的仿真模型,包括方向盘输入模型、液压机械模型、轮胎模型和电机控制模型。其中设置方向盘输入为力输入和角输入两种输入端口,采用等效节流阀模拟转阀,轮胎与地面的转向阻力使用齿条两端加载等效滑动摩擦力来模拟,电机控制使用转速环、电流环双闭环PID控制方法。通过三种典型工况的仿真,量化分析控制方法对车辆转向性能的影响,包括转向轻便性、路感、助力响应速度以及稳定性,仿真结果验证了控制方法的有效性,并为控制方法的优化提供了依据。     

汽车电动式动力转向系统转向路感研究

对汽车转向路感的形成进行了讨论，给出了路感的定义并对转向路感进行了量化，将路感强度作为评价控制系统的一项性能指标，介绍了电动式动力转向系统的组成，并对系统进行了动力学建模，分析了影响路感的主要因素，得到转向路感曲线，为PD控制器的设计提供了依据。     

三轴电液转向系统硬件在环仿真

为了分析三轴电液主动转向控制算法对转向性能的影响,针对质心零侧偏角调度控制策略,利用开发的三轴电液主动转向实验平台,进行了三轴电液主动转向硬件在环仿真实验.根据车轮的转向响应时间、控制精度和车辆转向特性的主要参数的实验结果,对控制算法的控制效果进行了评价.在环实验结果表明:由于液压系统的迟滞特性影响,车轮实际转角比理论转角小,转弯半径、横摆角速度和侧向加速度都比理论值略小.     

基于遗传学习算法的船舶航线保持自适应控制器的设计

基于遗传学习算法的船舶航线保持自适应控制算法 ,选择了具有偏航距离加权约束的广义最小方差性能指标进行自适应控制器的设计 ,所设计的控制器不仅适合于航向保持自动操舵 ,而且适合于航线保持自动控制 .     

汽车电子转向器电磁传导敏感度测试技术研究

为了实现汽车电子转向器电磁兼容设计,提出一种电磁传导敏感度测试系统。采用DSP控制技术,按照SAE标准产生异常电压实验条件和瞬变过电压实验条件,在此条件下对汽车电子转向器的各项性能指标进行综合测试。通过对测试系统及电子转向器故障诊断电路显示结果的分析,能快速找到电子转向器被电磁传导干扰攻击出现故障的部位,为进一步采取电磁干扰抑制措施,实现电磁兼容设计提供了一种有效的手段。