基于稳态增益的主动转向系统可变传动比模型

分析了主动前轮转向系统双行星齿轮机构的工作原理,根据前轮转角的合成机理,分别建立了方向盘转角和叠加转角的运动学模型,通过比较单、双行星齿轮机构输出轴与输入轴的转速差,发现双行星齿轮机构比单行星齿轮机构的传动效率高,从而进一步推导出基于双行星齿轮机构的电机转角随方向盘转角及传动比的变化关系;为了改善汽车的动态转向特性及其在高速直线行驶时的抗干扰能力,以车速为输入变量,参考车辆系统稳态增益的变化范围,构建了可变传动比计算模型.MATLAB/Simulink仿真结果表明:通过该模型计算得到的转向系统角传动比能够随着汽车行驶工况灵活变化,主动调整前轮转角,提高了汽车的操纵轻便性和行驶安全性.     

转向四连杆机构的参数分析及优化设计

利用动力学分析软件ADAMS，以汽车转向运动学为基础，对某矿用汽车转向四连杆机构进行了参数分析及优化设计。首先分析了转向机构中最小传动角对汽车转向横拉杆作用力的影响。其次，分析了机构底角和转向臂长度两个变量对汽车转向轮转角误差及转向时间的影响。最后，以转向过程中外侧车轮实际转角与理论转角误差最小为目标函数，应用ADAMS软件完成了转向四连杆机构的优化设计。     

电动叉车线控转向系统的设计

叉车多用于拥挤的厂房、码头等地,货物沉重,因此需具备良好的转向特性。线控转向系统对以往的转向系统进行了改善,能够达到叉车的灵活性与稳定性的要求。根据理想传动比的概念,以叉车线控转向系统为研究对象,结合叉车自身特点与对转向特性的要求,设计以车速、方向盘转角为变量的变传动比函数,运用模糊控制策略建立传动比函数。此设计进一步改善了叉车转向系统的转向性能,提高了保证系数。根据TE30型托盘搬运叉车的数据进行实际计算和分析,利用模糊控制的方法设计的传动比函数能够根据车速与方向盘转角精确地计算出相应的传动比,使转向轮获得相应的转角,满足叉车对转向特性的要求。     

线控转向系统前轮转角控制策略研究

针对汽车线控转向车辆,以四轮转向车辆模型为基础,将四轮转向车辆的横摆角速度和质心侧偏角作为参照控制目标,研究了线控转向车辆转向传动比在车速以及转向盘转角发生变化时,随车辆转向特性变化而进行优化设置的问题。仿真结果表明,基于参考模型横摆角速度反馈控制方案设置的变传动比控制整体性能最好。     

拖拉机转向机构的计算机作图法设计

在设计拖拉机转向机构时,通常采用转向梯形机构或双拉杆空间机构来实现其转向特性要求。由于后者可以使两导向轮的偏转角更接近于无侧滑要求,且所得导向轮的偏转角较大,双拉杆转向机构是布置在拖拉机前部两侧。     

基于轮边电机4WID电动汽车线控转向控制策略

对电动汽车的线控转向系统结构和基于两自由度的车辆动力学模型对线控转向稳态增益不变的理想转向传动比进行了设计;同时,利用MATLAB/Simulink建立线控转向系统数学模型和主动转向控制策略。在主动转向控制中,通过理想转向传动比和模糊滑模变结构动态稳定性主动控制算法,控制补偿轮边转向电机的转角。通过正弦输入的仿真试验表明,以理想转向传动比为基础,设计的此算法能满足车辆前轮转角实时补偿的需求,进而可有效提高了汽车的行驶稳定性。     

轴距与轮距对汽车转向轮偏转角关系的影响

文章建立了汽车转向轮偏转角关系的数学模型;结合重型车型,利用图解分析与弹性系数分析的方法分析轴距与轮距对转向轮偏转角关系的影响特性及影响程度;进而分析了轴距与轮距的变化对汽车转向梯形与双摇臂机构设计的影响;结果证明,文中提出的分析方法对汽车的整体设计具有实际意义。     

轮式车辆转向运动解析

运用矢量和矩阵，确定了在车辆直线和转弯行驶时，导向轮轴和转向节臂的方位。进而导出节臂转角、转向角和外倾角之间关系，以及阿克曼转向中的节臂转角间理想关系等方程式，为各种轮式车辆转向机构的设计和研究提供了良好的基础。     

双流传动履带车辆方向盘操纵系统设计及仿真

液压机械差速转向机构是履带车辆的一种新型双流传动机构,能实现履带车辆无级转向。基于液压机械差速转向机构工作原理,提出了一种双流传动履带车辆方向盘操纵系统方案。根据方向盘转角和液压先导阀杆摆角的变化关系,推导出了凸轮曲线的解析表达式。介绍了液压元件的结构及工作过程,仿真分析了方向盘操纵系统的工作稳定性及跟随特性。仿真结果表明:所设计的方向盘操纵系统能满足履带车辆液压机械差速转向行驶需要。     

基于CarSim的线控转向汽车理想传动比的设计研究

为设计线控转向汽车的理想转向传动比,以提高汽车转向时的操纵稳定性,基于Car Sim实车模型进行车辆特性化仿真分析,推导了实际横摆角速度增益的计算公式,以此为基础对线控转向系统的变角传动比特性进行分段研究。中低速段采用定增益法,将遗传算法与汽车操纵稳定性评价指标相结合,优化从方向盘转角到汽车响应的固定横摆角速度增益,以作为中低速段理想传动比的设计依据;中高速段提出将横摆角速度增益与侧向加速度增益按可变权重共同控制的方法设计理想转向传动比。通过Car Sim/Simulink联合仿真,选取双移线实验工况、角阶跃实验工况及稳态加速回转实验工况对控制方法进行验证。实验结果表明,基于所提出的实际横摆角速度增益,采用横摆角速度增益与侧向加速度增益相结合的方法分段设计理想传动比,能够减轻驾驶员的转向驾驶负担,提高汽车转向时的操纵稳定性。     

车辆行驶转向角的图像检测方法

针对车辆建模及安全分析所需转向角数据的简便自动化检测问题,提出了一种新的车辆行驶转向角的图像检测方法.该方法将CCD传感器搭载于车辆上构成视觉检测系统,对CCD采集的转向轮图像进行轮廓边缘点提取,并对边缘点进行了椭圆拟合.根据圆的旋转角度检测法,计算了初步转角值及转向,利用车辆运动的连续性特点对数据进行有效性判断,根据转角增量的统计量对角度增量进行修正,得到了当前车辆的转向角度及转向.实验表明,该方法测得的转角值与方向盘转角检测系统测得的车辆转角值之间的平均误差为0.25624°,在车辆转角所在的密集区间[-4.15°,4.15°]内,两者的误差均值约为0.1°,并且该方法可在日间有效地实现车辆行驶转向角的检测.     

汽车线控转向系统转向控制研究

针对汽车线控转向系统在转向盘和转向轮之间不存在机械连接的问题,进行适当的转向控制,使转向轮转角与转向盘转角的关系根据行驶状况实时调整.分析了线控转向系统转向控制的实现结构、工作原理和控制目标.从车辆动力学与控制的角度归纳分析了转向控制的内容,包括转向传动比算法、车辆稳定性控制、四轮转向控制、路径跟踪控制和转向电动机控制算法等方面,分析了经典控制方法、鲁棒控制方法、滑模控制方法、智能控制和分数阶PID控制等多种控制方法.分析了线控转向系统转向控制的试验技术,指出了转向控制研究的应用前景和发展趋势.结果表明:线控转向系统进行适当的转向控制能提高汽车操纵稳定性.     

基于模糊控制的叉车线控转向系统变传动比研究

叉车是工业搬运车辆,对于转向特性要求比其他车辆更高。文章根据理想传动比的概念,以线控转向传动比的控制为研究对象,线控转向系统整车二自由度模型为基础,结合叉车自身特点与转向要求,提出了传动比模糊控制策略,旨在进一步改善系统的转向性能。根据TE30型托盘搬运叉车的数据进行实际计算和分析,给出了基于车速、方向盘转角的叉车动态转向系统变传动比的模糊设计方法。仿真结果表明,利用模糊控制方法确定的传动比可使车辆在低速行驶时"灵活",高速行驶时"迟钝",使灵敏度趋近于常数,有利于提高叉车操作稳定性,减轻驾驶员的负担。     

重型汽车转向双摇臂机构的优化设计

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。     

拖拉机双拉杆转向机构结构参数的优化方法

本文详细分析了上海—50,东风—50一类拖拉机转向机构中所采用的一种双侧空间RSSR机构的有关尺寸与拖拉机左右两侧导向轮的转角之间的关系,并建立起优化数学模型,在探讨正交试验法的基础上用随机正交网格法编制了优化程序,在PC—1500袖珍电子计算机上运行,得出优化结果,比原来拖拉机的转向性能有较大的改善。     

四轮轮式客车转向梯形的优化设计

为了减小客车转向时轮胎的磨损量,以四轮轮式客车向左转向为例,根据转向时的几何关系,推导出整体式转向梯形机构实际内、外侧车轮转角的关系表达式.以转向梯形底角和梯形臂长度作为设计变量,以外侧车轮实际转角与理想转角的累计相对偏差最小作为目标函数,利用Matlab软件作为优化设计工具,对客车的转向梯形进行优化设计.优化设计后的计算结果表明,优化后客车的转向特性曲线更加接近理想转向特性曲线,阿克曼偏差明显减小.     

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。     

基于凸轮机构驱动的无级变速器设计与仿真

针对现有无级变速器变速范围窄、最大传动比小的问题,提出了一种基于凸轮机构驱动的无级变速器.该无级变速器通过变速装置调整中间摆臂支点位置,改变力臂,从而调节从动件的旋转速度,实现无级变速目的.根据摇臂输出端转速的变化规律,控制摆臂转速按一定规律变化,对输出速度进行反向补偿,提高了运动输出的平稳性.利用反转法原理,分别对凸轮轮廓曲线、摆臂轮廓曲线进行设计,并将凸轮组中4组凸轮均匀错开22.5°,保证无级变速器在运行的过程中,至少有一组凸轮处于推程状态,实现运动连续输出.利用NX10软件对传动机构进行运动学仿真,通过分析不同传动比状态下摇臂的角位移曲线图,验证了无级变速器总传动比在一定调速角范围内,可实现运动连续平稳输出.本文无级变速器可获得较宽的变速范围和较大的传动比,弥补了现有无级变速器变速范围窄、最大传动比小的不足.     

减变速一体化圆柱正弦活齿机构的几何理论与性能分析

融合活齿机构和非圆齿轮的传动特点,提出了具有大刚度、轻质量和结构紧凑的减变速一体化圆柱正弦活齿机构。首先阐明了机构实现变速比传动的原理,建立了机构的连续传动条件,给出了机构的最大活齿个数及活齿布置规律,并给出了激波器、中心轮的齿廓曲面方程;然后根据传动比特点,讨论了两种减变速一体化圆柱正弦活齿机构的构型方法,并建立了机构运动幅的压力角和传动效率计算模型;最后通过仿真和参数化分析方法,设计了能够实现减变速一体化传动的圆柱正弦活齿机构,并详细讨论了影响压力角的因素,为高性能减变速一体化活齿机构的设计奠定理论基础。     

齿轮式转向机构

设计一种新型的齿轮式转向机构。该机构仅有齿轮组成，并且能控制每一个转向轮的偏转角。本齿轮式转向机构满足转向定理的要求，并能完成基本消除车轮对地平面滑移的纯滚动转弯动作。