重载越野车辆高原起步响应性研究

针对重载越野车辆在高原环境下起步响应性差的问题,借助汽车仿真分析GT-SUITE软件建立整车模型,仿真研究了海拔因素对重载越野车辆起步过程的影响以及换挡时刻、前传动比对高原环境下起步过程的影响。结果表明：平原环境下整车起步用时14.7 s,而海拔高度4 500 m环境下用时27.2 s;相比于1 000 r/min转速换挡而言,2 000 r/min转速换挡所对应的整车起步响应时间缩短了3.9 s,因此可以通过提高起步换挡时刻对应发动机转速的方法来改善车辆的起步响应性;随着前传动比的增大,整车起步过程中的加速度增大,但是达到稳定状态时的车速减小,因此可以通过合理选择前传动比的方式来改善车辆的起步响应性。受到空燃比限制的影响,使得起步过程发动机与液力变矩器的共同输入特性与4 500 m海拔下外特性所对应的共同输入特性差别较大。     

一种往复活塞式内燃机的增扭扩速装置方案设计

针对往复活塞式内燃机扭矩和转速适应性系数小的缺点,提出了一种增扭扩速装置的设计方案.采用机电混合传动的方式调节发动机输出的扭矩特性曲线的形状,扩大了发动机输出曲线的转速范围和扭矩范围,使其扭矩和转速适应性系数均大于2.该装置可以替代液力变矩器,应用于对动力传动装置体积和重量有严格要求的履带式车辆.     

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。     

基于matlab/Simulink的发动机与液力变矩器匹配仿真

用M atlab/S imu link模拟仿真液力变矩器与发动机的匹配,该文首先用m atlab/smu link中插值的方法模拟发动机调速特性和负荷特性并建立发动机模块,用m atlab/smu link、m atlab/stateflow混合建模,模拟液力变矩器的输入、输出特性并建立液力变矩器模块.然后结合仿真,判断设计的结构参数对匹配性能的影响以及能否达到设计的要求.从仿真结果看,仿真车型变矩器的效率,变矩系数,以及发动机与变矩器共同工作输出的扭矩、转速能达到设计的要求.     

基于动力传动系一体化控制的AMT车辆换挡策略的研究

分析了AMT的工作原理;基于AMT系统工作过程存在动力中断的问题,提出了车辆换挡过程中动力传动系一体化控制的策略.即在换档过程中,TCU通过计算向发动机发送转速转矩,请求并控制离合器接合量及接合分离速度,以提升AMT车辆的换档品质.利用MATLAB/Simulink建立了全电AMT车辆动力传动系一体化控制仿真系统模型,在国内某样车上进行了试验研究.仿真和试验结果都表明:基于动力传动系的协调控制能够有效地改善AMT车辆的换挡品质.     

液力偶合器精确控制下原始特性修正

履带车辆用的出口为常排油口的转向液力偶合器,通过试验获得的原始特性曲线在不同泵轮转速下不是独立的一条无因次曲线.通过对其原因进行理论及软件分析,对试验结果进行软件处理,得到原始特性系列化的方程,即在不同泵轮转速下对应不同的原始特性曲线方程,这样当需要对偶合器进行精确计算或控制时,可以得到扭矩系数对于转速比与泵轮转速的函数.     

越野车辆T.C.+AMT与AMT自动变速系统换挡品质对比分析

液力变矩器(T.C.)和机械式自动变速器(AMT)组成了T.C.+AMT自动变速系统,应用AMEsim软件对越野车辆T.C.+AMT以及AMT自动变速系统进行了建模和换挡过程仿真.在分析车辆换挡过程的基础上,对T.C.+AMT与AMT的仿真结果在换挡品质方面进行了分析比较.研究结果为T.C.+AMT自动变速系统的深入发展提供了理论依据.     

液力自动变速器动力性换挡规律设计及优化

针对新型战术车辆的液力自动变速器设计了两参数动力性换挡规律,并用MATLAB/Simulink建立整车模型进行仿真.为了提高车辆的动力性,提出以0～30 km/h加速时间为优化目标,应用遗传算法对换挡点进行优化.仿真分析结果表明:优化后的换挡规律能有效提高车辆的动力性.除此之外,引入加速度参数设计动态特性的换挡规律,制定模糊控制器来修正换挡点后,三参数的换挡规律动力性又进一步得到提升.     

综合传动换挡品质的误差逆传播神经网络评价方法

从换挡平顺性的角度出发,确定涡轮转速变化率的峰值、涡轮转速平均变化率及挡位3个参 数作为客观评价指标,并将其细化定义;基于神经网络的基本原理,利用误差逆传播神经网络（BPNN）对履带车辆综合传动装置换挡品质评价进行客观描述;应用Matlab/Simulink软件的神经网络工具箱函数,建立用于评价车辆换挡品质的神经网络模型,并借助于GUI工具箱开发换挡品质客观评价等级软件进行仿真研究。通过神经网络测试结果与主观评价对比,证明此方法与传统主观评价方法具有较好的一致性,增强了换挡品质评价的客观性、针对性和灵活性。     

液力机械传动履带车辆换挡规律优化方法研究

为提高履带车辆整车动力性能,针对某液力机械传动履带车辆提出了一种换挡规律优化方法.在MATLAB/Simdriveline环境下,构建针对液力机械综合传动装置的动力学模型,制定出针对不同工况的优化设计方案,运用优化软件iSight进行仿真模型的调用和换挡点的优化,得到了优化后的换挡规律.仿真分析表明,该方法对提高车辆动...     

基于转矩预测的直接转矩控制技术

本文讨论了一般直接转矩控制技术存在的缺陷及其原因。提出了一种基于转矩预测的控制策略，部分弥补了一般直接转矩控制技术中稳态电磁转矩波动较大的不足。仿真实验结果证实了本方案正确可行。     

基于力矩观测器的导引头陀螺转子方位效应补偿方法

在红外导引头制导系统设计中,陀螺的方位效应将引起大偏角下控制力矩的衰减,对导引头的跟踪精度和工作范围有重要影响。为实现对陀螺进动控制力矩的补偿,建立陀螺动力学模型和大偏角情况下位标器的力矩器模型。参照干扰观测器DOB的设计方法,将陀螺的俯仰信号引入陀螺和力矩器的标称逆模型,设计实用的陀螺力矩观测器对进动力矩进行补偿。对鲁棒稳定性的小增益条件、补偿效果和补偿器引入相移大小的综合权衡,确定了陀螺力矩观测器的滤波器形式和时间常数。数学仿真结果表明,系统进动力矩在引入力矩观测器后得到了有效补偿,跟踪精度和响应速度得到显著的提高。     

基于矢量匹配的扰动力矩消除方法

随着电机制造和驱动技术的不断发展,在航空航天器舵机地面测试中电机正在逐渐替代液压装置,并成为中小功率负载模拟器的首选驱动部件。由于电动、液压系统数学模型间存在相似性,将液压系统阀控缸模型特征方程的分解方法引申到电机加载系统模型的分解中,得到了电动负载模拟器结构参数与位置扰动力矩频域特性的对应关系,这个方法可称为电-液等效法。针对电动负载模拟试验中常用的扫频试验,提出了基于幅相辨识和遗传算法的矢量匹配法以消除扰动力矩。通过AMESim仿真和电动负载模拟试验台上的验证表明,矢量匹配法可将加载力矩控制误差的标准差控制在该电动负载模拟器额定加载范围（±15 N·m）的1%以内。该方法较之其他方法具有适应能力强、简单灵活等优点,可大大提高负载模拟器在正弦位置扰动下的加载精度。随着电机制造和驱动技术的不断发展,在航空航天器舵机地面测试中电机正在逐渐替代液压装置,并成为中小功率负载模拟器的首选驱动部件。由于电动、液压系统数学模型间存在相似性,将液压系统阀控缸模型特征方程的分解方法引申到电机加载系统模型的分解中,得到了电动负载模拟器结构参数与位置扰动力矩频域特性的对应关系,这个方法可称为电-液等效法。针对电动负载模拟试验中常用的扫频试验,提出了基于幅相辨识和遗传算法的矢量匹配法以消除扰动力矩。通过AMESim仿真和电动负载模拟试验台上的验证表明,矢量匹配法可将加载力矩控制误差的标准差控制在该电动负载模拟器额定加载范围（±15 N·m）的1%以内。该方法较之其他方法具有适应能力强、简单灵活等优点,可大大提高负载模拟器在正弦位置扰动下的加载精度。     

交流电机负载转矩的自适应辨识

针对交流电机伺服系统中负载转矩不可预测性的特点,提出一种基于状态观测器的负载转矩自适应辨识方法。首先设计交流电机的状态观测器,并构造Lyapunov函数保障其稳定。其次利用转矩方程推出负载转矩的辨识率。最后利用MATLAB/SIMULINK仿真平台证明该方法的实验效果。仿真结果表明该负载转矩辨识方法具有很高的辨识精度,且系统在全速范围内都可获得良好的动静态性能。     

力矩马达静特性研究

对极掌面积可变式力矩马达的空载角位移特性及力特性的表达公式进行了理论推导,在推导过程中,考虑了永久磁铁的磁阻和各处漏磁.最后,对推导的结果进行了简要说明,并把理论推导的结果与试验结果进行了比较.     

无刷直流电机直接转矩控制系统

针对无刷直流电机换相期间存在较大的转动脉动,将直接转矩控制方法用于无刷直流电机控制系统中,分析了直接转矩控制的原理,结合无刷直流电机自身的特点,提出了略去磁链观测环节的无刷直流电机直接转矩控制方案.该方案转矩环采用滞环控制,根据转矩环输出和磁极位置决定施加的电压空间矢量.仿真和试验结果均表明,该方法能够较好地抑制无刷直流电机的转矩波动,具有良好的转矩动态响应.     

火炮倾斜扰动补偿方法

为了补偿火炮倾斜扰动转矩,提出一种基于姿态传感器数据的实时补偿方法。该方法利用火炮姿态传感器数据计算扰动力矩,然后根据扰动力矩调节火炮伺服系统力矩电流,并在某火炮伺服系统中进行验证及结果分析。实验结果表明,该方法能有效补偿火炮倾斜对伺服系统的影响,提高伺服控制精度。     

推力球轴承摩擦力矩特性研究

基于滚动轴承动力学理论,建立了推力球轴承动力学分析模型以及摩擦力矩数学模型,仿真分析了不同结构参数、工况参数对摩擦力矩特性的影响规律,并进行了对比验证。研究结果表明：自旋滑动产生的摩擦力矩约为推力球轴承总摩擦力矩的70%;从推力球轴承的设计角度,在保证保持架稳定性的前提下,可以适当增加钢球数和增大保持架兜孔间隙来减小轴承摩擦力矩,但钢球数对摩擦力矩的影响更为明显,且对轴承结构影响最小,应优先考虑;随着轴(座)圈沟曲率半径系数的增大,轴承摩擦力矩呈现指数形式减小,当轴(座)圈沟曲率半径系数达到0.56以后,轴(座)圈沟曲率半径系数的增大对轴承摩擦力矩影响很小,但考虑到推力球轴承的承载能力,轴(座)圈沟曲率半径系数应在0.56~0.58之间选取较为合适;从推力球轴承的使用角度,倾覆力矩、外载荷冲击量和轴承转速会对轴承的摩擦力矩产生显著影响,且外载荷冲击量的影响程度最大。     

无刷力矩电机在陀螺加速度表上的应用

陀螺加速度表是战略导弹平台系统中的核心器件，力矩电机是蛇螺加速度表的执行元件。本文分析了常规有刷力矩电机的固有缺陷和无刷力矩电机的优点，阐述了蛇螺加速度表的工作原理及力矩电机在其中所起的作用，重点探讨了无刷力矩电机在陀螺加速度表上的实现方案，并给出了测试数据，从而论证了无刷力矩电机在陀螺加速度表上应用的可行性和重要意义。     

特种车辆扭矩测试仪的研制

针对特种车辆旋转件扭矩测试环境的特殊性,致使普通扭矩仪难以安装使用的问题,基于应变式扭矩测试原理,以嵌入式设计为基本手段,采用自动调零技术和蓝牙无线传输技术,结合温度补偿和低功耗等技术,研制了此专用扭矩测试仪.该测试仪样机经试验室标定,相对误差≤1.4%.将样机安装于某坦克风扇轴进行试验,结果表明该仪器精度高、体积小、重量轻、功耗低、稳定可靠、安装灵活方便,具有良好的环境适应性.