利用附着系数和路面附着系数利用率计算分析方法

本文介绍了变比值制动力分配汽车的利用附着系数和路面附着系数利用率的计算分析方法。该法显然比固定比值制动力分配汽车的计算分析方法复杂。利用该分析方法得到的带比例阀汽车的利用附着系数完全满足了M1类车辆的ECE制动法规的要求。并且利用附着系数和制动强度之间的关系曲线与路面附着系数利用率曲线完全吻合,说明该分析方法正确。     

混合动力履带车辆机电联合制动控制

为提升混联式机电复合传动（EMT）履带车辆全路况条件下机电联合制动的稳定性,提出一种基于电机饱和度的可变比例系数并联式全工况机电制动力分配策略,以有效处理路面附着条件、驾驶员意图、滑移率和电池荷电状态等约束,减弱履带打滑现象和电机制动力饱和现象。建立EMT系统动力学模型,分析工况约束条件下系统的机电制动特性和动态约束边界。提出以电机制动饱和度为核心的动态机电制动力分配目标,并设计滑移率控制器,以实现满足全工况制动稳定性目标的总制动力求解和底层机电制动力协调分配。利用扩张型状态观测器精确估计时变路面附着系数,并基于遗传算法对控制参数进行优化。利用仿真和硬件在环实验对高速紧急制动进行模拟。研究结果表明：全路况机电联合制动控制策略满足整车制动性能要求,兼顾制动能量回收效率和电机安全运行等多种指标,有效降低液压制动器的机械压力,提高了制动器使用寿命和制动过程的安全性。     

高速履带车辆制动能量与制动力分布规律预测方法研究

为预测高速履带车辆制动系统能量与制动力的分布规律,以某型履带车辆为例建立其整车动力学模型、推进系统模型以及制动系统模型,提出一种由路线长度、坡度、半径、侧倾角、路面功率谱密度、行驶阻力系统. 土壤最大附着系数、最大转向阻力系数8个参数定义试验场地的建模方法。分析了道路参数对车速的影响;采用最优控制理论设计车辆最短时间仿真行驶策略,基于试验数据建立二元线性回归方程修正仿真制动转矩。通过试验与仿真验证了模型的准确性以及控制策略的有效性。基于1 000 km试验数据建立典型试验场地模型,并预测了6 000 km车辆全寿命里程制动能量与制动力分布情况。仿真与预测结果验证了该方法的可行性。     

缓速器与行车制动系复合制动稳定性的定量评价

为定量评价缓速器对汽车制动稳定性的影响,建立了缓速器与行车制动系复合制动的利用附着系数数学模型,利用该模型,以ECE R13法规为标准对缓速器与行车制动系复合制动稳定性进行了评价,分析表明随着缓速器制动力的增大,复合制动+稳定性将逐渐下降;根据汽车行车制动系制动力分配线、广义制动力分配曲线与广义I曲线的位置关系,以ECE R13法规为约束条件对行车制动系制动力分配系数进行了调整。仿真结果表明复合制动稳定性得到了显著提高。     

履带打滑条件下的电驱动车辆转向运动学研究

为了解决履带与地面之间的滑转和滑移使实际转向半径远大于理论转向半径的问题,提出了转向半径修正系数及其计算方法,并利用转向半径修正系数对电驱动履带车辆的运动学公式进行了修正.通过采用Matlab/Simulink对履带打滑条件下的车辆转向运动进行仿真,并将仿真结果与转向试验跑道进行对比,结果表明车辆运动轨迹的仿真结果与试验跑道基本一致,证明转向半径修正系数及其计算方法是正确的,能够真实反映电驱动履带车辆在实际转向过程中履带滑转滑移对车辆转向运动学特性的影响.     

履带车辆不同制动工况下的性能仿真研究

该文提出了履带车辆制动性能的主要评价指标,建立了某型履带车辆制动性能的仿真计算模型.用该模型模拟了履带车辆在不同制动工况下车速、减速度及制动距离的变化,通过与试验值比较,验证了模型的有效性和准确性.     

考虑履带滑转滑移的电驱动履带车辆转向控制

为消除车辆转向过程中履带滑转滑移对电驱动车辆运动学控制的影响,准确实现车辆的转向轨迹控制,对考虑履带滑转滑移的电驱动车辆转向控制策略进行研究。分析表征履带车辆转向过程滑转滑移特性的转向半径修正系数及转向角速度修正系数,在此基础上提出考虑履带滑转滑移的转向控制策略,利用转向半径修正系数及转向角速度修正系数对电机转速控制指令进行修正。通过仿真和试验,对比了不考虑履带滑转滑移的转向控制策略和考虑履带滑转滑移的转向控制策略。结果表明,考虑履带滑转滑移的转向控制策略可以准确地实现转向控制目标,验证了该转向控制策略的可行性。     

车辆一路面器材相互作用机理研究

为分析机械化路面器材保障车辆装备通行能力，探讨路面器材装备的主要结构形式和受力特点。提出路面器材通过性计算的U形沉陷和V形沉陷模式，根据能量原理定义挂钩牵引力功为驱动功和阻力功之差，并分别计算两种模式下车辆通过性评判准则及适用范围，探讨沉陷量、附着系数和变形系数对车辆通过性的影响。通行试验表明，能量判据理论预测机械化路面器材车辆通过性是一种简单合理的工程实用方法。     

多轮独立电驱动车辆驱动力优化控制研究

为了充分发挥多轮独立电驱动车辆的动力性能,提出了一种层次化的驱动力优化控制结构。该控制结构包含基于各轴载荷预分配控制、驱动防滑控制和基于车辆状态的再分配3层控制,其中防滑控制是核心层,采用基于路面最优滑转率滑模控制的方法,通过设计基于累积求和统计目标控制的路面跳变检测器,结合车轮滑转率-路面附着系数图形,可实现变路面的最优滑转率估计。通过该分层控制结构,实现了驱动力在各轴之间以及各个驱动电机之间的优化分配控制。利用硬件在环实时仿真实验验证了该控制结构能改善车辆的爬坡性能、直线加速性能以及障碍路面行驶的通过性。     

车辆动力学状态观测器设计

针对混合动力电驱动车辆,基于信息融合理论和车辆非线性动力学,通过研究车辆关键动力学参数估计方法、优化设计传感器配置,设计了一种车辆动力学状态观测器.根据整车的系统结构,综合考虑运算速度、数据存储、电磁兼容、硬件成本和可靠性,设计了该状态观测器的硬件电路和软件系统.利用硬件在环试验平台,在不同路面附着系数、不同转向操作、不同车速工况条件下,对动力学状态观测器的参数估计效果进行验证.试验结果表明,观测器估计精度较高,满足工程应用要求.     

基于任务分析的维修力量数量预测方法

针对传统维修力量和数量预测方法存在的不足,提出了基于任务分析的维修力量和数量预测方法,以任务分解、活动-角色关联分析为基础,以基本维修力量模块为纽带,通过建立维修活动业务流程和基本维修力量模块构成的关系模型,以及维修活动并发性与维修力量模块数量之间的解析模型,得出维修力量的数量需求;该方法较好反映了战场任务区分的实际,避免了维修力量模块执行简单任务时人员装备闲置时间的复杂计算,突出体现了任务需求对保障力量建设的牵引作用,充分考虑了维修任务量的动态变化和保障样式对维修力量需求的影响,为确定维修力量数量需求提供了新的途径。     

越野车轮胎卵石路面牵引性能有限元与离散元耦合仿真及试验验证

越野车轮与松软路面相互作用研究对提高越野车辆松软路面行驶性能有重要意义。针对有限元方法或离散元方法不能单独有效描述轮胎与松软路面相互作用的问题,基于室内单轮土槽试验,建立能表征越野车轮胎复杂力学特性和卵石路面散体介质特性的有限元轮胎-离散元卵石路面耦合模型。使用有限元仿真分析软件LS-DYNA对越野车轮胎在不同滑转率工况下卵石路面的牵引性能进行仿真实验,得到了轮胎牵引性能参数（轮胎牵引力、轮辋下陷量）以及它们随滑转率变化关系。研究表明,仿真结果与土槽试验结果的一致性良好,验证了越野车轮胎卵石路面性能评价有限元与离散元耦合模型及仿真分析方法的正确性。     

重型沙漠草方格铺设车总体设计与越野性研究

为防止沙漠流动,研制了可在沙漠中铺设1 m×1 m草方格的重型铺设车,并进行了草方格铺设和越野性试验.测定了试验沙地的物理-力学性质,导出了整车的切线牵引力和行驶阻力计算公式,采用挂钩牵引力作为越野性的评价指标,进行了理论计算.计算与现场试验结果表明:该车在沙漠中有较好的越野性,能满足沙漠草方格铺设作业要求.计算方法适用于各类沙漠地区预测该车能否行走作业,可供治沙单位购置时参考.     

履带车辆电驱动系统小半径转向计算研究

讨论了履带车辆小半径转向的特点,进行了转向理论分析及转向功率分配和牵引计算.不同行驶路况下转向的仿真计算和分析表明,履带车辆电驱动系统在输出功率足够的情况下,可以通过单独控制内外侧牵引电机的输出转速实现所需半径转向.研究结果对设计履带车辆电驱动系统具有指导意义.     

无负重轮式履带车辆牵引特性研究

无负重轮型式的履带车辆行走系统由于其内部结构组成的变化导致其牵引性能匹配计算与负重轮型式车辆相比存在差别,研究了履带行走系的内部摩擦系统和履带-地面行驶动力学,分析了不同重心偏心和内摩擦对整机牵引特性的影响,并对某型履带车辆进行了分析计算,结果表明,无负重轮型式机型的有效牵引力和牵引效率下降可达50％,其中机架履带滑动摩擦是构成功耗的主要因素。     

基于变异系数赋权与距离评价法的航材保障效能评价

对场站航材保障效能的综合评价,采用变异系数法与空间统计学距离评价法相结合的综合排序法.首先通过变异系数法给出各指标的权重,然后再根据评价对象的状态值进行综合排序.实际应用表明该方法的评价结果合理,可有效提高航材保障效能评价质量.     

面向视觉相似的红外伪装仿真效果评估

针对红外伪装仿真系统效果评估困难的问题,提出了一种面向视觉相似的解决方法。从视觉相似的角度出发,定义了一种新的视觉相似性模型,并建立了包括温度偏差系数、离散偏差系数和视觉相似性系数的评价指标体系;为减小主观经验的影响,引入直觉模糊集理论,建立了仿真效果评估的多属性决策模型;采用逼近理想解的排序算法(TOPSIS)进行模型求解,并针对算法存在距离正、负理想方案区分度不高的问题,定义了一种基于直觉模糊集Hamming距离的灰色接近系数来表征方案与理想方案的接近程度,有效解决了多属性决策问题。实例表明,该方法的评估结果与TOPSIS方法的结果一致,且与专家评估结果一致,验证了评价指标体系的合理性和评估方法的可行性。     

考虑零控拦截的中制导最优弹道修正

针对临近空间防御作战问题,设计了考虑零控拦截的中制导段最优弹道修正算法。通过分析末制导阶段拦截弹和目标的相对运动关系,推导得到了零控拦截条件,此条件由目标和拦截弹的速度比以及二者速度矢量和视线之间的夹角唯一确定;针对目标信息更新造成的基准弹道不满足零控拦截条件的情形,提出了在中制导段进行最优弹道修正的方案,调整中制导和末制导交接班时刻拦截弹状态,以重新满足零控拦截条件;通过对基准弹道满足的最优化条件以及横截条件进行再次求导,推导得到了控制量的补偿量,此补偿量的求解考虑到了拦截弹的初始状态偏差以及终端约束偏差,确保了指令解算的可实现性。通过仿真验证了所提方法的有效性以及优越性。     

基于离散元与有限元耦合的充气轮胎沙土路面行驶性能仿真方法研究

为研究充气轮胎在沙土路面的行驶性能,提出用于模拟充气轮胎-沙土路面行驶性能的离散元与有限元耦合模型,建立205/55R16轮胎的三维有限元模型和沙土路面离散元模型,并以离散元与有限元接触算法模拟轮胎与路面之间的相互作用。依据被动滑转原理,采用基于PID控制理论的加载方式为土槽装置轮胎加载。在自主研发的越野车沙地行驶行为仿真软件ORV-SAND中实现以上功能,仿真分析两种胎面对应轮胎的总牵引力、挂钩牵引力、行驶阻力和轮辋下陷量等行驶参数,以及不同滑转率对这些参数的影响。结果表明,仿真分析与试验结果在趋势上具有较好的一致性,说明提出的充气轮胎-沙土路面离散元与有限元耦合模型及仿真方法在研究轮胎与沙土相互作用关系方面具有很大的潜力。     

反舰导弹目标分群的位置特征标准化方法研究

针对海上目标分群问题,介绍了反舰导弹对海上目标分群的两种常用的特征空间坐标及其特征标准化方法,提出了用相关系数、聚类树图和学生残差对海上目标分群进行聚类判定和综合检验的方法．以四种典型目标编队为例,运用Mablab7．0进行了层次化聚类编程计算和分析．结果表明,基于大地直角坐标的特征空间描述方式更有助于海上目标的数据聚类．