紧凑型内嵌扭矩传感器机器人关节设计

内嵌扭矩传感器的紧凑型一体化关节可增加机器人的负载质量比,提高力控安全性,更适用于服务行业。通过对轻型协作机器人关节的研究,提出了机器人关节系统整体设计方案。基于关节设计参数,研究关节系统工况负载下的可靠性。对关节扭矩特性进行分析,设计了17型号关节扭矩传感器本体,并采用有限元仿真方法,验证了应变片安装位置的合理性。研制了放大与低通滤波电路系统,并对传感器进行实验分析标定,拟合扭矩电压特性曲线,得到线性度、灵敏度、迟滞和零漂参数。最后对研制的关节整机进行负载测试,并应用于五自由度碳纤维轻型机械臂系统。结果表明:紧凑型内嵌扭矩传感器机器人关节质量轻、负载能力高,扭矩传感器具有较高的精度和灵敏度。     

基于扭矩传感器的汽车驱动轮最佳滑转率测定

驱动轮最佳滑转率是汽车驱动防滑控制的关键参数,本文提出了一种基于车轮扭矩传感器的汽车加速工况驱动轮最佳滑转率的测定方法,阐述了该方法的测试原理和实验过程.通过实车实验,分别测定了汽车在不同载荷和节气门开度下驱动轮在冰、雪路面上的附着系数与滑转率的关系,得到了冰、雪路面上驱动轮最佳滑转率的控制范围,为研究汽车驱动防滑控制系统确定了最佳滑转率控制目标.     

振动钻削加工过程监控系统中的扭矩传感器

对振动钻削加工过程监控系统及监控用扭矩传感器进行了分析研究，提出了对监控用扭矩传感器的技术要求，研制了一种新型的光电式扭矩传感器，并阐明了研制中的几个关键问题，扭矩传感器的检测原理。机械结构和电路原理，振动钻削中的钻削扭矩分析，弹性扭轴的设计；扭矩传感器的标定。     

SDZ-A基准型动态钻削测力仪

本文重点论述了“ＳＤＺ－Ａ基准型动态钻削测力仪”研究过程中的几个关键性问题；双向扭矩传感器的研制；测试能力的计算方法；测力架的设计要点：预载机构的结构和优选以及标定系统的组合和标定方法及其示例。     

转鼓试验台非封闭式电力加载系统设计

测功试验台采用电力加载具有负载扭矩调整方便,控制自动化程度高的优点,能耗式电加载构造简单,成本低,尤其适用于短时间使用的性能测试试验台。电力加栽的负载扭矩随转速的下降成一次方下降,而所吸收的功率按平方率下低,因此如何增大低转速下的负载扭矩,展宽测试范围是设计中的一大技术难点。本文详细分析了负载电阻对扭矩和功率测试范围的影响、给出了这种加载系统主要参数的选取原则与计算公式,并有实际的例子,对从事汽车、拖拉机、叉车和工程机械整机牵引性能试验装置研究的技术人员将会很有帮助。     

高分辨力驱动轮传感器的研究与设计

现有的驱动轮传感器采用的是单相光电式,分辨力低、抗干扰能力差,且不具备判向功能。在诸如瞬时滑转率测试等分辨力要求比较高的情况下不能满足要求。因此,对其进行了研究,采用先对传感器信号进行格雷码编码,然后,再进行处理的方案,设计出了具有高分辨力(提高了32倍)的驱动轮传感器,不担提高了抗干扰能力,并使其具有判向功能,同时,也简化了码盘的加工和制作。     

基于虚拟仪器技术的发动机扭矩测试方案设计

针对发动机传统扭矩测试方式存在的问题,本文设计了基于虚拟仪器技术的发动机扭矩测试方案,方案采用凌华IPC610工控机、DAQ2214数据采集卡、调理电路、拉压传感器等作为硬件,以LabVIEW作为软件组成测试系统。经试验证实方案是可行的。     

基于LabVIEW的EPS扭矩传感器数据采集系统设计

由于扭矩传感器性能的优劣直接决定着电动助力转向系统(EPS)总体性能,扭矩传感器测试系统的开发和研究也就成为研究人员关注的热点.针对汽车EPS扭矩传感器测试过程中存在自动化程度不高以及测量精度不足的问题,设计了一种基于虚拟仪器(LabVIEW)的多通道的数据采集系统.首先通过采集系统的功能需求分析,设计系统的硬件部分;然后根据硬件设计的特点和原则,选定软件开发平台,并对软件系统的功能模块进行了设计;最后分析系统采集到的实验数据,验证系统的可行性.实验结果表明:当输入轴转速为180°/s和360°/s时,该系统能够实现扭矩传感器信号高效率和高精度的测量.     

管式抽油泵油管缸套装配自动监控系统的研制

管式抽油泵油管装配过程中,通过测量外管所受扭矩的方法,可以间接测量到油管各节缸套之间的压紧力,这对控制油管装配的质量十分重要.在此基础上,设计了测量扭矩的传感器,采用高性能的数据采集芯片ADuC812为核心研制了一套高性能的缸套装配自动监控系统.     

InSb磁阻元件的特性及无接触旋转传感器

介绍了半导体材料的霍尔效应及磁阻效应,讨论了磁阻元件的特性,找到了ＩｎＳｂ磁阻特性曲线的拐点,提出旋转传感器的工作原理与结构设计,研制这种传感器的关键在于桥式电路的设计。本文也给出测试结果和应用前景。     

电动汽车轮边减速驱动系统转矩检测方法

提出了基于齿轮传动特征和力传感原理的电动汽车轮边减速驱动系统转矩检测新方法,旨在为分布式驱动电动汽车轮边电机的控制提供实时、精确的输出转矩反馈信息.阐明了布置于轮边齿轮减速器轴承端部的偏心套式转矩检测机构的工作原理,根据齿轮机构传力分析,导出轮边电机转矩检测公式;通过仿真分析、样机试制和试验测试,验证所述转矩检测方法的可行性和检测精度的准确性.该转矩检测方法有利于电动汽车驱动电机的高效控制,改善电动汽车的能源利用率和行驶性能.     

考虑驾驶员特性的四轮独立驱动电动汽车转向控制研究

四轮独立驱动电动汽车四轮驱动力矩独立可控,在汽车控制方面相对于传统汽车具有显著优势,通过建立驾驶员不同转向特性参考模型和四轮驱动力矩控制进行考虑驾驶员特性的四轮独立驱动电动汽车转向控制研究。基于驾驶模拟器实验,在对驾驶员转向特性进行分类和建立辨识模型的基础上,采用RBF神经网络建立了驾驶员不同转向特性的参考模型,给出了考虑驾驶员转向特性的整车控制原理,应用驾驶模拟器对所研究的控制方法进行了验证。验证结果表明:参考模型输出能够反映不同转向特性驾驶员期望的车辆响应,通过对四轮驱动力矩合理控制实现汽车跟踪驾驶员期望。     

飞机在牵引转弯工况下的运动轨迹仿真与分析

为降低民航飞机在牵引车牵引转弯工况中与机场其他设备发生磕碰的事故率,提高民航牵引安全,基于PRT法(直角坐标-极坐标-切线法)建立了飞机—牵引车系统在牵引转弯工况下的运动学模型,采用MATLAB迭代计算并探究了民航飞机在牵引车牵引转弯工况中的运动轨迹特性及飞机前轮转角变化情况,分析了不同牵引车轴距和抱轮机构位置对于飞机运动轨迹及飞机前轮转角变化情况的影响。结果表明：减小牵引车轴距及前移抱轮机构位置可以有效提高飞机在牵引转弯工况中的转向灵活性和运行安全性,以供在实际生产及设计过程中参考。     

履带推土机行走系统推土转向工况仿真

采用多体动力学仿真软件Recur Dyn对履带推土机行走系统推土转向作业工况进行运动学与动力学仿真研究.建立了与实际工况相同的仿真模型,对驱动轮力矩、张紧弹簧和托链轮所受载荷进行分析,得出各自所受载荷规律.所采用的虚拟样机技术,可作为履带式工程机械仿真研究的方法,仿真结果可作为履带推土机设计与优化的参考依据.     

基于LabVIEW与Trucksim联合仿真的地面转向阻力跟踪策略

为了解决商用车驾驶过程中转向力矩跟踪精度不高,反馈给驾驶员的路感出现偏差与滞后问题,通过选取两轴商用车二自由度车辆模型对Trucksim内置阻力矩的计算进行推导,采用高精度正交编码传感器对方向盘转角进行解析,将解析后的前轮转角通过CAN(controller area network)发送器发送到LabVIEW的CAN接收模块,借助转向系统实验台实现LabVIEW与Trucksim的联合仿真.结果表明,LabVIEW通过控制PXI(PCI extensions for instrumentation)驱动伺服电机产生的模拟地面转向阻力矩能够很精确地跟踪上Trucksim输出的前轮地面转向阻力矩,并且及时反馈给驾驶员适当的路感,为商用车转向系统助力的设计提供依据.     

发动机缓速器整车性能计算及试验验证

针对国内外辅助制动装置性能的显著差异问题,基于整车性能理论研究了发动机辅助制动扭矩、车轮辅助制动扭矩和车轮辅助制动驱动力等缓速器重要性能指标及其相互关系,以一重型牵引车为实例对发动机缓速器辅助制动性能进行计算及试验验证,为后续车型开发的前期匹配和后期验证提供了一定理论基础．     

面向液力变矩器负载的泵轮动态转矩估计模型

为解决传统液力变矩器泵轮转矩静态模型与其实际载荷特征的非关联性问题,实现液力变矩器在初始配置设计中与发动机的动态性能匹配,提出面向液力变矩器负载特征的泵轮动态转矩估计模型.在对现有液力变矩器模型分析的基础上,得出一元束流理论模型比质量弹簧阻尼系统模型更全面,其泵轮动态转矩考虑了液力变矩器的载荷特征,以此提出液力变矩器泵轮转矩模型的载荷波动项概念;通过基于控制变量法的载荷波动项解析,与全面流体动力学仿真试验结果的比较,证明了面向液力变矩器负载特征的泵轮动态转矩估计模型的有效性.该模型对液力变矩器在关联整机载荷特征的动态初始配置设计中具有较好的指导作用.     

侧风作用下货车驾驶员反应行为模型

为建立侧风作用下驾驶员反应行为模型,基于8自由度驾驶模拟器,构建了风-车-桥耦合作用下大跨桥梁驾驶模拟平台。招募了32名职业货车驾驶员进行了侧风作用下驾驶模拟实验,采集了驾驶员行为及车辆动态响应数据,通过相关性分析选取了关键因素,建立了侧风作用下两阶段驾驶员反应行为模型。研究结果表明:方向盘反馈力矩是影响侧风作用下驾驶员反应行为的关键因素之一;考虑方向盘反馈力矩在内的两阶段模型能够较好的反映侧风作用下驾驶员的反应行为。     

基于轴间转矩分配的四轮驱动汽车牵引力控制

为提高汽车的牵引性能,通过对轴间转矩分配的分析,建立了四轮驱动汽车加速过程的数学模型;提出了发动机节气门控制和轴间转矩分配控制的综合控制策略;采用PI控制方法设计了发动机节气门控制系统和轴间转矩分配电流控制系统;在低附着路面和对接路面上进行了无牵引力控制和有牵引力控制的对比仿真.结果表明:四轮驱动汽车牵引力控制系统可有效抑制驱动轮过度滑转,提高汽车动力性.     

轮式牵引器支撑调节机构结构优化设计及越障性能

常规井下牵引器设计基于固井套管,其仅适用于光滑井眼,针对凹凸不平的裸眼井则适应性较差,甚至出现无法正常工作的情况.基于此,提出了双推杆-双弹簧支撑调节机构,以期提高轮式牵引器越障性能,扩大轮式牵引器应用范围;并运用运动仿真软件,分别建立了常规支撑调节机构和双推杆-双弹簧支撑调节机构运动学仿真数值模型;对比分析了不同障碍形式对两种支撑调节机构的越障性能的影响规律.结果表明:双推杆-双弹簧支撑调节机构比单推杆支撑调节机构的越障性能更好.可见提出的双推杆-双弹簧支撑调节机构可有效促进牵引器在裸眼井中的进一步研究和应用.