自行式多轴特种车辆电控液压助力转向系统研究

自行式多轴特种车辆电控液压助力转向具有转向灵活、结构布置简单、成本较低等特点,成为重型特种车辆转向技术的发展趋势。论文介绍了电控液压助力转向系统的组成、工作原理,利用仿真软件AMESim建立相应的液压模型进行仿真,通过仿真验证了方案的可行性,并对实车转向系统进行了测试,测试结果与仿真结果基本相符,该转向系统在工程车辆领域具有一定的应用推广价值。     

轻型纯电特种车辆动力传动匹配仿真

针对轻型纯电特种车辆梳理分析了基本参数及设计目标,阐述了特种车辆动力传动匹配技术思路,创建了驱动电动机匹配、传动比匹配、动力输出的数学模型;采用MATLAB编程仿真计算驱动电动机参数匹配、传动比匹配;应用MATLAB编程进行车辆动力性仿真分析,得到车辆驱动力-行驶阻力图、加速度-速度曲线、爬坡度-速度曲线等仿真数据,并对目标值、仿真值、测试值数据进行分析,实现驱动电动机匹配、传动比匹配满足车辆的设计目标,为后续车辆开展工程设计、试验测试全过程提供技术支持。该仿真分析方法对其他纯电特种车辆动力传动参数匹配设计具有一定的参考价值。     

基于PyQt的重型车辆换档回路仿真研究

车辆换档回路是电液自动换档操纵系统的重要组成部分,它是由多种液压元件组成并协同工作的复杂液压系统。为了更方便地对重型车辆换档液压回路的AMESim仿真模型参数更改和模型求解,基于PyQt开发了重型车辆换档液压回路仿真程序,叙述了仿真程序的开发过程,并通过台架试验验证了车辆换档液压回路的AMESim仿真模型的正确性,开发的程序不仅能满足研究的要求,而且提高了仿真效率。     

基于无线传感器网络的车辆实时油耗检测研究

本文主要研究了车辆发动机运行过程中油耗参数的实时测量方法.单一传感器测量动态参数时往往具有不稳定的特点,本文突破传统的这一测量方法,提出了基于传感器网络的发动机油耗参数测量方法.文章首先介绍了在发动机油耗测量上的基本原理和方法,明确了油耗参数的测量时的几个关键参数的测量方法.然后详细介绍了传感器网络对这些关键参数的采集和处理过程.由于发动机油耗参数是实时测量的过程,因此重点研究了传感器网络采集的多个原始信息时数据同步问题,提出了一种基于时间戳标记的数据同步解决方案.最后对本文研究的方案进行仿真和测试,结果表明,基于传感器网络的发动机油耗参数能够被实时地测量到,为精确的发动机模型建立奠定了基础.     

基于遗传算法的重型车辆空气悬架参数优化与性能分析

运用虚拟样机技术,建立重型车辆空气悬架系统三维模型。根据三维模型的相关参数,创建车辆空气悬架动力学模型。为提高车辆舒适性、操纵稳定性及道路友好性,选取车身加速度、悬架动行程及轮胎动变形为控制目标,基于遗传算法对某重型车辆进行参数优化及多目标控制。通过仿真分析,对比参数优化前后车辆性能的改善。     

回转面测量平台系统设计

针对目前回转面形被测件形位参数测量的不足,提出并设计了一种新的测量系统。该测量系统集高精度的光学测量方法、无磨擦的气浮回转工作台、精密二维工作台及可编程控制的电控方法于一体,可用于对航天惯性器件等回转形被测件的形位参数进行高精度的测量。最终的实验特性分析表明本测量系统的可行性。     

小型便携式船舶姿态测量系统研究

针对小型船舶的运动姿态测量及自航模试验等不便安装姿态测量设备的问题,提出一种小型化便携式船舶姿态测量方法,并设计了相应的系统.通过分析船舶各点的运动状态,采用捷联方式,多组惯性器件直接敏感姿态参数,系统软件实现姿态解算.为保证系统的可靠性和克服惯性元件特性随环境的变化,研究了一种基于状态空间估计的软件算法.在不同海情下与传统Kalman滤波算法进行了仿真比较,验证了该算法的有效性.最后给出了该系统的实测结果,初步证明了系统的可行性.     

分布式驱动电动汽车双无迹卡尔曼滤波状态参数联合观测

为实时观测分布式驱动电动汽车行驶过程中的车身质心侧偏角等状态及车辆惯性参数如车辆质量、横摆转动惯量等信息,针对车辆惯性参数估计易敏感于载荷参数变化的挑战,发展面向载荷参数不确定（乘客或货物加载）的纵向、侧向、横摆运动的四轮车辆非线性动力学系统估计模型,在融合轮毂转矩等车载多传感器信息的基础上,将能适应强非线性系统的无迹卡尔曼滤波引入到车辆惯性参数估计中,设计车辆并联双无迹卡尔曼滤波状态参数联合观测系统,其中一个无迹卡尔曼滤波器观测车辆速度、车身质心侧偏角等状态,而另一个无迹卡尔曼滤波器观测车辆惯性参数。在CarSim/Matlab高保真环境中使用双移线、正弦工况对观测器在不同的载荷加载条件的可行性和有效性进行仿真验证,结果表明：该观测系统能实时观测车辆运行的状态及车辆惯性参数,即使在重载荷加载条件下仍具有较高的观测精度。     

独立悬架的静刚度测量分析

独立悬架的应用是提高重型卡车行驶稳定性的一项重要措施。为了准确对车辆独立悬架静刚度进行测量和分析,利用已有的试验设备和仪器提出了一种新的独立悬架静刚度参数测量的试验方案。通过某试验车辆的实车测量和应用,验证了该方案的有效性和可行性。     

重型车辆模糊差动制动防侧翻控制研究

针对重型车辆防侧翻控制算法进行研究,基于差动制动防侧翻理论,将模糊控制与PID控制相结合,设计车辆防侧翻控制器,将车辆输入输出参数模糊化,进行模糊推理及解模糊化,建立模糊规则,开发基于预警的车辆防侧翻PID控制算法,在双移线转向输入工况下对基于差动制动和模糊PID控制的重型车辆防侧翻控制算法进行仿真分析,从仿真结果可以看出车辆在双移线试验工况中施加控制后横摆角速度、质心侧偏角及侧向加速度都得到改善,提高了车辆行驶的稳定性。结果表明基于差动制动和模糊PID控制的重型车辆防侧翻控制算法能够有效的防止车辆侧翻。     

半履带气垫车气垫特性的试验与仿真研究

半履带气垫车是用于软湿路面运输的特种车辆,对其气垫系统的研究对提高此车辆的性能具有重要意义。在气垫系统设计过程中需要对风机转速、等效飞高、静压转换率等参数进行测量,为解决部分参数难以测量的问题,提出半履带气垫车气垫系统中各参数之间关系的求解方法。在自行设计的半履带气垫车原理样机上进行气垫力试验,得到气道特性曲线及气垫力和悬架弹簧的变形关系。通过相应的流体力学仿真,分析气垫系统中风机转速与等效飞高之间的关系及其对静压转换率的影响;通过进一步建立气垫系统的垂向刚度弹性模型,对等效飞高和气垫系统的垂向等效弹簧刚度等参数之间的关系进行分析。此结果为带气垫系统的车辆的设计提供了参考。     

特种车辆传动产品系统建模与仿真分析

针对目前特种车辆装配参数优化手段少导致工艺指导性需要进一步提升的现状,以特种车辆复杂传动系统为对象,应用SimulationX软件开展建模仿真分析工作,建立了典型传动产品的系统模型,包括变速器模型、液压系统模型、控制系统模型等,在此基础上,将软件自带的故障模型添加至建立的系统模型中,基于建立的系统模型及故障模型进行传动系统可靠性分析,并针对试验过程进行了模拟仿真。通过研究表明了利用SimulationX软件构建系统模型具有可行性,通过建立系统模型进行仿真可以实现传动产品性能的预测,说明在在一定程度上可以通过虚拟试验代替物理试验进行装配关键参数的优化,这将大大的节省装配参数优化的时间。     

极端环境下的惯性测量传感器件与系统

面向惯性传感与测量系统在超高过载、超高转速等极端应用环境下,介绍了几种典型的瞬态高量程与大动态范围条件下的惯性传感与测量系统技术。重点分析和讨论了极端环境下的超量程与大动态测试所需的特种传感方法与微纳集成制造技术,结合特殊的封装防护与系统集成方法,实现外部恶劣环境影响因子的衰减,以及新型的高过载、高旋运动载体惯性参数的传感与测量。     

城轨车辆车载轨道几何参数检测系统的研制

针对目前城市轨道交通中安装于工程车辆的轨道几何参数检测系统不能真实反映列车实际在途运行时的轨道几何状态问题，研制了基于载客车辆的轨道几何参数检测系统，在列车日常载客行驶的同时，实现对轨向、轨距、水平、高低、三角坑、钢轨断面磨耗等轨道几何参数的实时采集和分析。通过研究基于非接触式激光测量技术和惯性基准测量等技术，载客车上集成安装激光摄像组件及惯性测量组件，实现了钢轨外形轮廓的实时测量及各传感器的姿态跟踪测量。最后通过上位机采集软件实现了原始数据的收集、各个轨道几何参数的合成计算、检测结果报表的自动传输等功能，并在实际轨道线路上进行了各参数的人工设置障碍测试。结果表明：轨距参数检测精度小于0.8 mm，高低参数精度小于或等于1 mm，轨向、水平、三角坑参数检测精度小于或等于1.5 mm，验证了系统检测的准确性；对比分析多趟检测结果，各参数重复精度均小于0.5 mm，验证了系统具有较高的稳定性。     

车辆人机交互视觉参数测量方法研究

车辆视觉交互性能直接影响用户体验,体现车辆品质定位,关系我国汽车产业能否向高端发展。然而,我国车企在研发过程中存在视觉交互性能参数测量方法不健全、测量工具效率低、测量范围小、测量数据不精确等问题,从而导致无法开展科学准确的交互类性能研究。针对以上问题,提出一种可实现整车环境下快速对视觉交互参数进行测量的方法,该方法以机器人为运动载体,采用搭载视觉测量模块的形式实现了视野等视觉参数测量,具有精度高、灵活性好、测量范围广、效率高和拟人程度高等优点,是一种全新的适应车辆多项人机交互参数高效、高精度的测量方法。为了证明所提方法的有效性,开展了视觉交互的实验验证。基于机器人运动平台的人机交互视觉测量方法,可为整车、零部件企业在人机交互对标研究、性能开发、规范完善、质量管控、主客观评价等研究领域提供重要的理论支撑和科学准确的数据支持,对我国车企在车辆人机交互性能提升方面具有重要意义。     

车辆质心位置测量方法研究

车辆质心位置是影响车辆性能的重要参数之一。基于质量反应法,以运输型车辆为例,分析车辆起吊后悬挂装置下降对车辆质心位置所引起的系统误差和质量、长度、角度等测量因素对质心位置引起的随机误差,提出一种质心位置测量方法,将误差降低到技术指标要求,保证测量精度要求。     

基于全局增益调度控制的重型半挂车主动侧倾控制算法

重型半挂车极易发生侧翻事故,提高其侧倾稳定性可以减少事故发生和人员财产损失。针对重型半挂车侧倾稳定性问题,建立车速可变的8自由度动力学模型。在回路传输恢复技术(Loop transfer recovery,LTR)的线性二次高斯(Linear quadratic guass,LQG)控制方法基础上,建立全局增度调度控制的全状态反馈控制器,使LQG/LTR局部状态反馈控制器在不同车速下均能对车辆实施最优主动侧倾控制,从而实现在噪声干扰下对重型半挂车的主动侧倾控制。进行变车速阶跃转向工况下的车辆仿真,对比分析主动控制前后的重型半挂车标准横向载荷转移等参数。车辆仿真结果表明,LQG/LTR方法具有良好的抑制干扰噪声的能力,可使系统具有较好的鲁棒性和稳定性。与被动式车辆相比,变车速的全局增益调度控制算法能有效提高重型半挂车的侧倾稳定性。     

基于变形路面的铰接式自卸车建模与仿真分析

基于变形路面建立铰接式自卸车非线性橡胶悬架9自由度集中质量参数模型,并在多种路况下通过Matlab进行仿真计算,与传统的点接触模型进行比较,分析了地面变形对重型工程车辆的影响。     

Hough变换曲线拟合的轮毂轴承沟道测量方法

针对传统的轴承沟道参数测量方法易受异常点影响的问题,提出了一种利用Hough变换曲线拟合的轴承沟道测量方法。首先利用最小二乘拟合算法快速计算圆弧的参数,然后根据最小二乘算法所得的结果确定Hough变换中参数的遍历范围,以此提高Hough变换的计算效率,同时利用Hough变换结果滤除原始测量数据中的异常点,并将处理后的数据重新用于最小二乘圆弧曲线拟合,以此来消除异常点对圆弧参数精确估计的影响。分别使用仿真和实测实验对算法的有效性进行了验证。实验结果表明,与传统的最小二乘曲线拟合算法相比,具有精度高、鲁棒性好等优点。     

重型车辆多轮转向机构的仿真研究

采用新型的函数逼近法,针对多轮重型车辆用中心臂Watt-Ⅱ六连杆转向机构进行了分析与仿真研究.在符合该转向机构运动学原理以及车辆转向阿克曼原理的基础上,建立了等长约束方程,由切贝雪夫间隔确定了精确转向角,进一步编制了相应的设计计算程序,从而实现了对其尺寸参数的解析求解.在此基础上,利用ADAMS软件对转向系统进行运动仿真分析,给出了仿真实例,并进行了机构转向误差分析,验证了该设计方法的正确性,得到了不同车辆尺寸参数与转向精度的关系,可供多轮重型车辆实际设计时参考.