状态反馈控制及观测器在多桥车辆转向中的应用

建立了多桥车辆的3自由度动力学模型,针对质心侧偏角、车身侧倾角及侧倾角速度难以测量问题,设计了Luenberger观测器,并对Luenberger观测器进行仿真分析,分析结果表明:观测器跟踪性能良好、速度快且误差小。基于Luenberger观测器设计了状态反馈控制器,并对某多桥车辆进行仿真研究,与只前轮转向对比分析,结果表明:采用状态反馈控制器进行转向的多桥车辆各性能指标都显著优于只前轮转向,且具有良好的动态性能和鲁棒性,提高多桥车辆的操纵稳定性及安全性。     

基于模糊控制的九桥全地面起重机转向特性

为改善九桥全地面起重机转向时的稳定性,根据其转向系统的运动规律与转向特性,设计了九桥全地面起重机转向系统的模糊控制器,利用MATLAB建立九桥转向控制系统模型,通过仿真分析了不同车速工况下的动态性能。仿真结果显示:采用全轮转向,结合模糊控制方法可使车辆的质心侧偏角基本为零,横摆角速度和侧向加速度均能很快达到稳态值,可改善车辆在高速工况下的安全稳定性。     

双前桥转向三轴汽车的操纵稳定性

双前桥转向三轴汽车的前两桥转向角比值会对车辆操纵稳定性产生影响,建立了包含轮胎魔术公式的双前桥转向三轴汽车2自由度运动微分方程,数值仿真了汽车对转向轮角阶跃输入的稳态和瞬态响应,对比了前两桥转向角比值对几种轴距和质心位置不同的汽车稳态和瞬态响应的影响,得到了稳态横摆角速度增益、反应时间和超调量等操纵稳定性指标随前两桥转向角比值变化的规律.结果表明根据车辆设计参数改变前两桥转向角比值可以改善车辆操纵稳定性.     

行星齿轮转向桥的设计与分析

汽车的转向性能主要由车轮转向半径所决定,为提升汽车转向性能,提出了一种基于行星轮系的汽车转向机构—行星齿轮转向桥。该转向桥利用轴转向代替传统的轮转向,达到减小汽车转向半径的目的。本文利用相关性能指标对比分析了轴转向与轮转向的转向性能。同时对行星齿轮转向桥进行结构与参数设计,并利用ANSYS对转向桥相关部件进行静力学分析,探究其结构可靠性。最后利用MATLAB进行动态分析,对转向桥理论研究进行结果验证。结果表明:采用轴转向的行星齿轮转向桥相较于传统轮转向能够有效减小汽车转向半径、提升汽车灵活性。     

体外预应力桥钢索转向区力学性能仿真分析

结合某高速公路体外预应力试验桥的设计,利用桥梁分析专业软件MIDAS/Civil对该桥的转向块区域力学性能进行了空间仿真分析,研究了该关键区域的应力分布、受力特点以及传力路径;根据混凝土材料本构关系和屈服准则提出了利用应力差值分析屈服区域特性的研究手段.得出转向块结构竖向压应力主要分布在肋部的转向管道以上部分;竖向拉应力主要分布在转向肋与底板交界外缘处以及转向管道之间区域,建议加宽转向管道间距,以减小该区域的应力集中现象.根据仿真分析结果,对实际工程的设计和施工提出了一些切实可行的建议,研究结论可供类似工程参考.     

四轴车辆全轮转向的最小转向半径模式研究

通过调整双前桥转向传动机构以适应四轴车辆的全轮转向,研究得出转向中心线由3、4桥中心移至2、3桥中间且靠近3桥对车辆转向特性的影响可以忽略. 在双前桥转向的基础上,以降低轮胎磨损、减小转弯半径为目标设计了四轴车辆最小转弯半径模式的控制算法. 另外,为减小后两桥车轮向外滚出让驾驶员有摆尾感觉,在控制输出时加入了定延时. 仿真结果表明所设计的控制器提高了四轴车辆的机动性,并且有效地改善了摆尾现象.      

重型车前悬架模型的建立及参数优化

使用MSC.ADAMS软件建立了不考虑簧片间摩擦作用的钢板弹簧模型及前转向桥参数化模型。通过对前悬架双轮平行轮跳动仿真的结果进行分析,修正了板簧刚度参数。以减小主销偏距为目标对悬架参数进行了优化,为重型车整车仿真做好了准备。     

叉车转向桥有限元软件的开发与应用

在叉车转向桥设计阶段，通过编制有限元软件对强度、变形进行分析，对转向桥设计方案进行预测评估。通过设计研究和应用表明，该系统能在产品设计和开发前使用程序对叉车转向桥进行分析计算，预先发现可能的破坏形式。     

两种四轮转向车辆操纵稳定性的仿真分析

对前后轮转向比为定值和实现最优控制的两种四轮转向车辆的操纵稳定性进行了仿真对比分析.在建立四轮转向车辆操纵动力学模型的基础上,对四轮转向车辆的动力学响应进行仿真,并将仿真结果与前轮转向车辆做比较.仿真结果表明:两种四轮转向车辆在中高速行驶时均显著提高了车辆的操纵稳定性,但前后轮转向比为定值的四轮转向车辆会加重驾驶员负担,而最优控制四轮转向车辆会使驾驶员保持原来的转向感觉.     

FSC赛车转向梯形机构断开点仿真与优化设计

为减小某赛车转向时前轮的磨损,利用ADAMS/CAR软件,建立了某FSC赛车前悬架和转向系统的多体动力学模型,并进行了前轮同向跳动仿真和转向仿真.借助于ADAMS/INSIGHT,选取设计变量,设置约束条件,建立目标函数,对双横臂独立悬架的断开式转向梯形机构的断开点位置进行了优化设计后,再次进行双轮同向跳动和转向仿真分析.仿真结果表明,优化后的车轮前束角随车轮上下跳动的变化量明显减小,转向特性曲线更加接近理想转向特性曲线,减少了转向时的前轮磨损.     

某车型转向系统NVH性能分析与优化

针对某车型怠速时转向系统NVH性能存在的问题,采用仿真分析与实验测试相结合的方法,对汽车转向系统进行动力学特性分析. 建立转向系统的有限元模型并对其进行仿真分析,通过转向系统客观振动测试和模态测试,验证了有限元模型的正确性. 为了有效解决汽车怠速共振问题,基于有限元方法对转向系统进行尺寸优化,优化后系统NVH性能改善明显,达到了汽车舒适性的要求,验证了基于CAE仿真方法对转向系统振动特性优化的可行性.      

横置油缸式转向桥结构试析

在叉车上用横置油缸式转向桥替代横拉杆式转向桥,消除了运行中蛇行现象,转向角增大,操作准确,平稳。     

四轮转向车辆转向特性分析及试验研究

为了深入研究四轮转向车辆的操纵稳定性,运用自动控制理论对采用质心零侧偏角控制策略的四轮转向车辆的转向特性进行了计算机仿真研究.主要就车速、轮胎侧偏刚度、整车质量、重心位置等因素对整车操纵稳定性的影响趋势进行了分析.同时对四轮转向样车的研制进行了说明,并将其用于仿真及试验.仿真和试验结果表明,相对于前轮转向车辆,高速时四轮转向车辆总体上有利于操纵稳定性,但不同因素的变化也会导致出现一些不利于操纵稳定性的趋势.     

同步转向控制技术在电动叉车设计中的应用

简要介绍同步转向控制技术在电动叉车设计中的应用,通过电控对分别来自转向器和转向桥主销上的编码器信号进行比较处理,适时地控制电磁阀和油路的开启以对转向缸及时补油,从而实现车辆方向盘与转向轮的同步控制。     

基于汽车稳态回转性的悬架参数优化设计

为了研究悬架结构参数对整车稳态回转性能的影响,通过ADAMS/Car建立了某微型轿车的整车虚拟样机模型,进行了稳态回转道路试验,并将试验与仿真结果进行对比,验证了整车模型的正确性;然后对该车稳态回转性能进行评价,发现不足转向度数值较低,导致综合得分并不高。为了解决不足转向度数值偏低的问题,提高车辆的稳态性能,通过灵敏度分析,选取排名前三位的影响因素,具体分析了悬架结构参数对整车操纵稳定性能的影响,并对其进行优化处理与仿真,优化过程中同时考虑不足转向度以及悬架运动学特性,优化后在相同的侧向加速度下,前后轴的侧偏角差值比原来增加3倍左右,外倾角的变化由原来的-0.5～3.0°减少到现在的0.5～2.5°,前后桥的侧偏角差值由原来的0～0.5°增加到现在的0～1.5°,通过优化后的车辆不足转向度得到了提高,车辆的稳态性能得到了提升。     

六轮铰接车转向能力的分析与仿真

为了解决一般铰接车折腰转向空间利用率低的问题,设计了一种采用后轮转向方式的六轮摆臂铰接车。根据其结构特点,建立了铰接车转向力学模型,对其转向阻力矩和转向驱动力矩进行了理论分析,得出决定铰接车转向阻力矩大小的因素。利用多体动力学仿真软件RecurDyn建立了铰接车仿真模型,通过对转向阻力矩理论值与仿真值的对比分析,验证了理论计算方法的正确性。     

多轴机电复合分布式驱动车辆转向半径模式控制策略

基于对多轴轮式车辆的最小转向半径战技指标的要求,提出了一种适用于多轴机电复合分布式驱动车辆的最小转向半径控制系统,并详细介绍了该模式下的整车控制策略,当车辆以大前轮转角低速转向时,后两桥驱动电机产生“外正内负”的力矩辅助车辆转向从而减小最小转向半径.为验证系统性能,文中建立了包含车体纵向速度、侧向速度、横摆角速度及8个车轮旋转的11自由度整车动力学模型,并采用Gim轮胎模型表达了轮胎的非线性力学特性.虚拟样机仿真的结果表明,在该控制策略下,车辆的最小转向半径可减小10.31%,转向机动性能得到大幅度提高.      

基于ADAMS的42t集装箱叉车转向机构的仿真与优化设计

42t集装箱叉车的转向机构采用由横置液压缸组成的一组六连杆机构,为了保证车轮转向时作纯滚动,需对六连杆机构优化设计.在ADAMS软件中对转向机构进行了建模和仿真,测量了该转向机构的转角误差;实现了转向机构的参数化建模,以转向机构的累计转角误差最小为目标函数对转向机构进行了优化设计,以优化设计的结果为参数在ADAMS中建立了叉车的整车模型,仿真结果证明优化设计的有效.     

履带车辆液压机械差速转向操纵系统性能分析

液压机械差速转向机构是结合了液压传动无级调速和机械传动高效率等优点的一种新型履带车辆转向机构。本文根据履带车辆的转向特点,对液压机械差速转向操纵系统组成及工作原理进行分析,建立转向操纵系统运动模型和仿真模型,仿真分析其动态特性。仿真结果表明,所设计的转向操纵系统具有良好的稳定性和动态特性,能满足履带车辆液压机械差速转向行驶要求。     

计及侧偏特性的转向系统分析和优化

通过对轮胎侧偏理论和轮胎受力的研究,分析了在转向过程中的载荷重新分配情况对轮胎侧偏特性的影响和侧偏角对车辆转向特性的影响,在用阿克曼理论设计时应该考虑前后桥侧偏特性的影响.针对国产220 t电动轮自卸车转向系统进行了优化,解决了该车转向性能设计和实际不一致,并且最小转弯半径减小了0.67 m.