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.     

静液驱动系统的液压闭锁能力研究

研究由柱塞式变量泵和定量马达组成的静液驱动无级转向系统的液压闭锁能力.通过对转向系统液压闭锁能力的理论与试验分析,获得了系统液压闭锁能力与液压油粘度、泵输入转速、马达负荷转矩和马达机械效率等参数的关系.研究表明,合理匹配转向系统,利用静液驱动无级转向系统的自身闭锁能力可保证车辆直驶的稳定性.     

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.     

弹性箔片轴承的气弹润滑解

通过引入柔性箔片的静、动变形以及联立求解气体润滑Reynolds方程和弹性箔片轴承的静、动变形方程，给出了弹性箔片空气动压轴承的完全气弹润滑耦合解，完全气弹润滑解不仅适用于箔片轴承的静态性能分析，同样也适用于动态刚度和阻尼的计算，从而为弹性箔片空气动压轴承静、动态性能分析和相应转子系统动力学行为预测提供了系统的理论与分析方法．     

静液传动履带车辆转向神经元自适应PID控制

为实现静液传动履带车辆快速稳定转向,且转向轨迹可控,基于双侧轮边液压驱动结构特点,提出了转向时外侧马达排量采用压力、发动机转速双参数控制,内侧采用神经元自适应PID控制以跟随外侧的转向控制策略. 在Matlab/Simulink中建立了包含基于S函数的神经元PID控制器和综合控制策略Stateflow模块的整车模型,对转向控制进行仿真分析,阶跃输入时,神经元PID比传统PID控制能有效抑制系统超调量,加快系统响应速度;不同转向工况仿真结果表明:神经元PID控制具有较好的目标跟随能力,提高了系统的实时性和鲁棒性,使得静液传动履带车辆具有良好的转向性能.      

流量放大液压转向系统中流量放大器的建模与仿真

阐述了流量放大器的工作原理，建立了流量放大器的静动态数学模型，并利用计算机进行数字仿真。该仿真程序不仅适用于线性定常系统，也适用于具有死区、饱和非线性和时变系统的动态仿真，最后对流量放大器的稳定性和动态响应时间等动态指标作了分析，并得出结论。     

车床刀架系统动力设计

对Φ４００普通车床的刀架系统进行了动态特性研究，以主要模态柔度及各阶模态能量分布为判据，进行了动力修改设计，获得较高的静、动态特性。     

电液比例伺服阀特性自动测试系统设计

电液控制系统控制策略的决定与该组成系统的重要环节——电液伺服阀的静动态性能有着密切关系 ,因此 ,有效方便地检测出电液伺服阀的静动态特性有着实际意义。为准确地检测出精校机用电液伺服阀的静动态特性 ,特研制出一个专用的单片机自动测试系统。目前该自动测试系统已成功地用于精校机用电液伺服阀的静动态性能检测。使用表明 ,此自动测试系统具有操作简单、对测试环境要求低、可靠性好的特点 ,能满足电液伺服阀静动态性能的自动检测要求。     

汽车电动助力转向系统实验台架的设计

在传统的液压助力转向实验台架的基础上,设计了适用于电动助力转向系统的实验检测台架,包括增加方向盘转角和转矩传感器、转向助力电机和减速机构以及动态数据采集系统,可实现对电动助力转向系统参数的动态检测和分析,综合评价助力特性,为电动助力转向系统的设计及开发提供良好的技术支持.     

铰接车辆液压动力转向系统动态特性仿真

利用液压控制理论和SIMULINK控制系统仿真软件,以DQ-18型地下运矿卡车(地下汽车)液压动力转向系统为例,计算并仿真铰接车辆液压动力转向系统的动态特性,仿真结果为设计液压动力转向机构提供理论依据.研究结果表明:负载质量决定液压转向系统的响应速度,响应速度与负载质量成反比.为改善液压转向系统的动态特性,应减少转向油缸负载质量,同时缩短转向系统液压管路的长度以减少液压管路中油液质量;液压系统的有效液体体积弹性模数对液压系统的动态响应速度影响很大,严格控制液压系统中空气的含量,同时液压管路采用钢管以及缩短液压胶管的长度,以改善系统的动态特性.该液压动力转向系统仿真模型针对不同的液压转向系统,只需改变个别参数,就可对液压转向系统进行仿真和优化设计.     

恒流转阀式动力转向器的动态和静态特性研究

对一种恒流转阀式液压助力转向器的动、静态特性进行了理论分析,给出了无量纲静态压力特性方程及其理论特性曲线,对静态特性进行了实验研究.并对理论分析与实验结果进行了比较,由此提出了几种改善其性能的方法和措施.     

零差速式综合传动履带车辆的转向动态特性

针对履带车辆转向时的直驶滚动阻力、转向离心阻力、直驶加速阻力、转向刮土阻力和转向加速阻力等对转向动态特性的影响,以良好路面(如水泥路、农村公路)上的中心转向、液压转向调速系统工作压力和其最高安全压力关系研究为基础,采用零差速式液压转向综合传动,合理匹配转向传动机构,得到了能够保障车辆应对各种转向工况时的工作压力.试验表明:工作压力为最高安全压力的60%～80%时,可保障车辆具有良好的动态转向稳定性.     

液压助力转向系统的仿真分析

综合考虑汽车液压助力转向器中的机械子系统与液压子系统，将二者结合到一起，建立汽车液压助力转向器的数学模型，并建立汽车液压助力转向器的Matlab Simulink仿真模型．对液压系统供油量、扭杆弹簧的刚度和转向油缸工作面积选择不同的参数进行仿真；并对仿真结果进行对比和分析，结果是系统的供油流量和油缸活塞面积对齿条位移的动态响应影响比较大，而对扭杆刚度的影响比较小．     

乘用车齿轮齿条式的液压助力转向系统匹配

基于齿轮齿条式液压助力转向系统的重要性,根据总布置输入的数据和实测相关数据计算出转向阻力随车速的变化关系.根据转向阻力的分析计算结果对转向泵和转向器进行搭配,并调整匹配转向机特性曲线和转向油泵特性曲线,优化转向系统输出,满足阻力曲线要求.最终得出一种利用经验公式与理论结合建立系统模型进行匹配分析的有效方法.     

叉车液压系统的优化改进

全液压转向系统代替机械液压助力转向装置,由开芯式全液压转向器组成的转向系统,应用更为普遍．它具有重量轻、结构紧凑、布置自由度大、使用安全可靠、转向轻便灵活、拆装维修方便、作业效率高,断电后能实现人力转向等优点．负荷传感转向器和优先流量控制阀、液压泵、转向缸等组成的全液压动力转向系统,即负荷传感转向系统．它与原转向系统相比,具有更好的转向调节性能和明显的节能效果,并能有效地改善液压系统的热平衡状况．     

一种新型的装载机电驱泵控液压转向系统

传统装载机的负荷敏感转向系统存在较高的溢流损失和节流损失,转向过程中能量损耗较大.为提高转向系统的能量利用率,提出一种电驱闭式泵控液压转向系统,采用电控方向盘代替原转向系统中的转向阀和方向盘直接控制同步伺服电机,同步伺服电机转速直接由电控方向盘控制,使液压泵输出转向所需的流量到转向液压缸中.研究中,为验证该系统的可行性,首先建立联合仿真模型;然后构建该转向系统的试验测试样机进行验证,并对比原负荷传感转向系统与改进系统在相同转向工况下的工作特性.由试验结果可知,电驱闭式泵控液压转向系统消除负荷敏感转向系统的溢流损失和节流损失,并降低了转向系统的待机能耗,比负荷传感转向系统节能约56%,提高了转向系统的响应速度,使转向过程更加平稳、迅速.      

循环球式液压助力转向系统分析

首先针对广泛采用的循环球式液压助力转向系统建立了数学模型，并提出了液压助力作用在螺杆上的等效作用力矩的概念，以此为工具，对转向系统的刚度和装有此种转向系统的汽车的转向灵敏性进行了分析，然后，讨论了几个重要的评价参数随着转向控制阀的压力增益而变化的趋势，得出转向控制阀的压力增益的重要性，使设计者能够定量地分析装有此种转向系统的汽车性能，从而有利于设计工作。     

NJ1062型货车电控液压动力转向系统开发

针对NJ1062型货车的液压动力转向系统存在的转向助力不随车速变化的缺陷,研究开发了一种电控液压动力转向系统,可在不更换原车转向系统的情况下,通过增加一个直流电机及控制器来控制转向泵以调节系统的助力特性,使汽车获得理想的助力,该系统已通过台架试验得出其可行性.     

轻型商务车方向盘静动态特性分析

基于某轻型商务车方向盘模态固有频率需有效避开发动机频率以免造成两者频率耦合,进行了该车型方向盘固有频率CAE分析和测试对标工作,并有效地进行了方案的优化。根据模态对标和优化的结果,进一步对该方向盘进行了刚度、强度和耐久疲劳寿命的静、动态特性分析。分析和模态测试结果表明:方向盘各项特性均满足设计要求,有效地支持了该轻型商务车方向盘的开发工作。