液力自动变速器换挡控制轨迹优化方法

随着液力自动变速器挡位数不断增加,出现了换挡过程中需要多个离合器协同操纵的多切换式换挡方式,使得换挡品质控制问题变得更加复杂。为同时满足自动变速器在传统单切换以及多切换式换挡中的换挡品质需求,建立了包含发动机动态模型、液力变矩器动态模型、行星变速器、离合器和车辆负载的车辆换挡过程动力学模型,并通过非道路车辆的实车试验结果对所建动力传动系统仿真模型进行了验证。结合换挡品质客观评价指标,利用hp自适应Legendre-Gauss-Radau正交配点法,对车辆换挡过程中的离合器/制动器油压轨迹进行了优化。建立换挡品质控制硬件在环实验平台,开展了变速器在多切换以及单切换式换挡过程控制实验。结果表明,换挡品质优化方法能够有效提高车辆在各换挡过程中的换挡品质。     

图论在n自由度行星变速箱中的应用

本文借助于图论建立了n自由度行星变速箱的数学模型,然后用计算机来完成各档的效率和传动比、各构件的力矩和转速、离合器的传递力矩和滑转转速、制动器的制动力矩和行星轮的相对转速的计算     

行星变速箱换档过程模拟方法研究

行星变速箱的工作过程是一个由多参数变化决定的动态过程,研究这一过程,对改善车辆平稳性、使用寿命有很大帮助.利用多自由度变速箱的数码表示方法,结合拉格朗日能量方程,建立了行星变速箱各种档位都适用的通用数学模型,将该模型用于计算机中计算不同档位的运动学和动力学问题,带来很多便利.在此基础上,用数值积分方法对模型进行数值求解计算,对换档过程进行数值模拟,最后对典型结构的行星变速箱进行了实例验证.     

双电机耦合驱动电动汽车传动系统扭转振动特性分析

研究了双电机耦合驱动电动汽车传动系统的扭振问题,建立了包含两挡自动变速箱及行星排啮合刚度在内的传动系统集中质量模型;通过分析无阻尼自由振动振型,得到了传动系统各部分的相对振幅关系;计算了电机的临界转速,并找出了16个共振点车速;建立传动系统扭振模型,分别对急加速和缓加速工况进行仿真分析,验证了限制电机转矩变化率对改善扭振的有效性,研究成果为分析和解决同时包含定轴与非定轴结构的双电机耦合驱动传动系统扭振问题提供了理论依据和参考.     

多源动态激励下变速箱箱体结构的动态响应分析

建立了变速箱箱体结构的动态有限元分析模型,对变速箱齿轮传动系统内外部动态激励进行建立了变速箱箱体结构的动态有限元分析模型,对变速箱齿轮传动系统内外部动态激励进行分析和数值模拟,内部激励主要考虑齿轮时变啮合刚度、阻尼和误差,外部激励主要考虑发动机转矩波动、轴承时变刚度和阻尼;并对齿轮传动系统进行刚柔耦合多体动力学仿真分析,得到箱体各轴承座处的动态力,在此基础上利用模态叠加法对箱体结构进行了动态响应求解,并结合箱体的约束模态分析结果,在时域和频域上对箱体的动态响应特性进行了分析,结果表明：箱体结构设计比较保守,变速箱在使用中各响应幅值不大,不会引起共振能满足使用要求。     

履带车辆双侧变速箱传动系统建模及动态仿真

随着现代履带车辆动力传动系统越来越趋向于一体化、综合化和集成化,传统的分析工具和手段已经不能满足现代机、电、液和自动操纵控制系统的需要.利用专业化的模块化模型进行车辆性能分析是分析工具发展的必然趋势.本文应用模块化建模手段,建立了双侧变速箱车辆动力传动系统及整车的仿真模型,对车辆的加速性进行了仿真研究并与实车试验结果进行了比较,验证了所建模型是正确和有效的,能够反映出系统的动态特性.该模型和建模方法能够方便地对车辆的性能进行预测并为改进设计提供依据.     

液力传动重型车辆下坡工况发动机反拖起动研究

介绍了某重型车辆的下坡缓速制动系统,分析其下坡反拖发动机工况可能存在的问题.分析了其传动系统各部件的原理并建立了模型,应用达朗贝尔原理建立了车辆传动系统动力学模型.仿真了不同反拖工况的动态过程,结果表明该重型车辆的液力变矩器可以为发动机提供足够的反拖力矩.     

基于液压传动的履带车辆控制策略研究

通过对履带车辆有级变速带来的换挡频繁、动力中断等问题的深入分析,提出了一种基于液压传动系统的控制原理和控制结构.建立了动力传动系统的仿真模型,验证了该系统的控制原理和控制策略是可行的,能够实现车辆行驶和转向的无级控制.     

综合传动装置换挡阀结构参数优化

为提高综合传动装置换挡阀的动态响应特性,对电液换挡控制回路中的换挡阀进行压力、流量特性分析,基于AMESim软件建立其动力学仿真模型。针对换挡阀阀芯直径、弹簧刚度和换挡阀阀口遮盖量这3个关键参数对换挡阀动态响应特性的影响进行了仿真分析。采用遗传算法,对影响换挡阀动态响应特性的结构参数包括弹簧刚度和阀口遮盖量进行优化。通过仿真模型和测试试验结果对比,证明经过优化后换挡阀的动态响应特性得到了改善,验证了此方法的可行性。     

四自由度行星变速机构方案性能规律研究

为解决四自由度行星变速机构方案数量大、优选计算复杂的问题,开展四自由度行星变速机构方案性能规律研究。根据四自由度行星传动的构件之间运动学关系,建立方案模型中制动构件、离合器和辅助构件等系数、各挡传动比、行星排特性参数、行星轮相对转速、操纵力矩和效率的数学模型。针对同一机构类型所有可能的方案模型,分析各项性能指标的内部规律,提出按照相同操纵逻辑原则进行构件组模型分类的方法,在传动方案可行性优选时,对于同一类所有构件组模型只需进行一次计算。通过实例计算表明,该方法有效减小了行星传动方案优选计算量,提升了方案优选效率。     

2K-H行星机构的优化设计及精确校核

以某车侧传动行星减速器为研究对象,对2K-H行星机构的设计流程进行了归纳、总结和优化;首先提出了以行星机构体积最小为目标的约束方程,然后运用降维穷举法对目标函数求解,最后对得到的行星机构的优选方案进行精确校核,将校核结果与原方案对比分析,结果在不影响安全系数的前提下,行星机构的体积缩小为原方案的79%,从而证明了该设计流程和开发程序的可行性.该程序实现了行星机构配齿、优化、精确校核等过程的自动化,提高了设计效率.     

新型远程自主水下航行器侧向滑模变结构控制

根据新型远程自主水下航行器操纵机构的组成和特点，建立了其侧向运动的非线性数学模型，并进行了线性化处理。在此基础上，基于变结构控制理论，分别研究了基于垂直舵的侧向低速巡航控制和高速巡航控制及基于前、后侧向推进器的悬停转向控制。仿真结果表明，该控制器可满足水下航行器侧向巡航控制和悬停转向控制的需要，并对参数不确定性和未建模动态都具有良好的鲁棒性。     

鱼雷空间运动方程的矢量化及稳定性分析

运用Fossen方法将鱼雷空间运动方程进行了矢量化，得到了高度简练的基于鱼雷体坐标系和惯性坐标系下的运动方程的矢量化，并给出了矢量参数矩阵的性质。在此基础上分析了鱼雷在开环和闭环控制条件下的稳定性，说明了鱼雷运动方程矢量化的实用性。     

Optimization Design of McPherson Suspension Steering System Based on R-W Method

The kinematical equations of McPherson suspension and steering system were set up by using R-W method of multi-rigid body system dynamics.The incidence matrix,route matrix,hinge vector matrix and system constraint equations were educed.The optimization model of McPherson suspension steering mechanism was founded by regarding the McPherson suspension and steering system as an integrated system.In order to gain the best optimization effect,a continuous weighting function was created according to the requireme...     

火箭弹锥形运动稳定性分析

根据滚转火箭弹的动力学方程，给出了在弹体坐标系下无控低速滚转火箭弹在被动飞行段的锥形运动方程组。对方程进行线性化，采用里雅谱诺夫一级近似方法，得出其系统稳定性方程。由Hurwitz判别准则，找出，删向力矩对系统稳定性的影响。结合实际算例验证侧向力矩对火箭弹锥形运动的影响并通过仿真得到临界转速和临界锥角。     

足式机器人用执行器的优化设计

依据四足机器人的运动机理和电机执行器优化设计的原则,建立四足机器人单腿的简单模型,并从动力学的角度,推导出单腿地面冲击的数学模型,得到了冲击力与腿部惯性和执行器惯性的定量关系;然后将该模型应用在四足机器人的执行器优化设计方案中.优化设计出一种结构紧凑、高集成度、高功率密度、转动惯量小、传动高效、具备高频响应性能的两级行星传动的机器人关节执行器.仿真与实验结果表明,经过优化设计的执行器,能够适用于足式机器人.     

基于试验测试的履带车辆行星变速机构振动特性分析

为揭示行星变速机构内部激励与振动特性的映射关系,通过设计行星变速机构振动测试方案,建立了行星变速机构振动加速度测试系统,并进行了典型挡位2 500 r/min行星变速机构振动特性的测试与分析。结果表明：行星变速机构振动的均方根（RMS）值与测点的位置相关联,测点位置在行星齿轮啮合位置,其振动幅值较大;随着转矩增大,其振动RMS值也增大。行星变速机构的频谱分析结果表明,其振动能量主要集中于行星齿轮啮合的啮合频率及倍频,且轴向的频谱和径向上的频谱比较相似。通过行星变速机构振动RMS的测定和频谱值的分析,得到了各位置啮合振动的最大幅值。本研究对行星变速机构的优化设计具有一定的参考价值。     

行星轮安装孔周向位置误差对行星轮系振动特性的影响研究

行星轮安装孔周向位置误差是行星轮系制造加工过程中的一种常见误差,该误差会导致行星轮系轮齿间的啮合线长度和啮合相位发生变化,使行星轮系出现异常振动、噪声和载荷分布不均等问题,加速行星轮系轮齿的失效。针对行星轮安装孔周向位置误差激励机理不明问题,提出一种包含行星轮安装孔周向位置误差的行星轮系动力学建模方法。利用该方法推导行星轮安装孔周向位置误差与行星轮系轮齿啮合线位置、压力角和位置角之间的映射关系,及其对轮齿接触线长度和啮合相位影响特性,获得行星轮安装孔周向位置误差影响下的行星轮系动态响应。仿真结果表明：行星轮安装孔周向位置误差直接导致行星轮系齿轮刚度相位和幅值发生变化,行星轮系均载特性变差,动态传递误差和振动位移变大,且振动位移出现明显的调制线性。通过行星轮安装孔周向位置误差模拟实验验证了所提理论方法和计算结果的正确性。     

身管横向固有振动的半解析解法

为了获得更加精确的身管横向固有振动解,将身管简化成多段考虑截面剪切变形和转动惯量的变截面Timoshenko梁,由此建立了身管的横向振动方程。应用Chebyshev正交多项式将身管的横向振动展开,合并边界条件和各段梁的连接条件可获得一组身管横向固有振动方程组,求解该方程组即可获得变截面身管的固有振动特性。数值算例表明：该方法求解高效,具有良好精度、能适应各种边界条件。     

全附体潜航器螺旋桨桨叶损伤故障辨识机理

全附体潜航器智能故障诊断需要以完善的故障数据集为基础,而有些工况下典型故障数据很难获得,可通过数值仿真得到。基于流体基本原理,求解三维非定常雷诺平均Navier-Stokes方程和湍流封闭方程,获得均匀来流条件下桨叶损伤对全附体潜航器扰动流场与力矩波动的影响。结合场强分析归纳出桨叶损伤特征与其流场演化、流体动力学特征之间的耦合作用机理。结果表明：相对于黏性力压差力的影响起主导作用,压力矩的波动可以分为低频大幅度振荡和高频小幅度振荡,前者频率取决于尾涡脱体频率,后者频率则与螺旋桨转动频率一致;桨叶推力的偏心位置决定了压力矩系数平衡线相对零位置的偏移量,而俯仰和偏航力矩的相位差则反映了桨叶的对称性,相位差越小、桨叶的对称性越强;结合黏性力矩的变化,可以推测出桨叶损伤类型;所得研究成果可为下一阶段实现潜航器姿态的在线监控以及智能故障诊断奠定理论基础。