自动变速操纵系统稳态过程故障检测和诊断技术研究

采用多向主元分析（MPCA）算法实现了稳态工况下自动变速操纵系统（ASCS）的故障检测和诊断功能。针对稳态工况下ASCS故障诊断的问题,根据ASCS控制周期特点研究稳态工况下ASCS状态变量特性以及变量构成成分,分析了MPCA算法的可行性;运用稳态工况下无故障历史数据建立ASCS的MPCA模型,并采用综合监控指标OIndex进行过程故障检测。当故障发生时利用因子分析理论,建立了综合监控指标、得分向量、系统状态变量之间的映射关系,实现故障诊断功能;采用实车试验和仿真验证结合的方式证明了MPCA算法在ASCS稳态工况下故障检测和诊断的有效性和实时性。     

基于高速开关阀的AMT换挡力控制研究

换挡过程中换挡力的控制是AMT系统的关键技术之一。对于电控液动式AMT,可以通过高速开关阀的脉宽调制(PWM)控制实现换挡力的控制。该文中首先分析了PWM控制方式下高速开关阀的工作特性;然后基于电磁阀“开/关”特性试验及静态流量理论,提出了确定PWM调制控制周期和占空比的方法;最后,进行了静态调压试验和动态换挡过程控制试验。试验结果表明,该方法能够根据已知油源压力范围确定满足目标控制要求的PWM控制参数。     

基于中间轴制动器AMT换挡品质控制

针对自动机械变速器(Automated Mechanical Transmission,AMT)换挡过程存在动力中断的问题,分析了换挡过程各阶段的特点,确定了中间轴制动器在转速同步阶段的作用,并在此基础上提出了中间轴制动器参数的计算方法。结合气缸式执行器气压的滞后特性,提出了一种以同步器结合套和待结合齿轮转速差为控制目标,从而控制中间轴制动器介入时间的控制策略。利用AMESim搭建了中间轴制动器的动力学仿真模型,利用Simulink软件搭建了控制策略仿真模型。通过模型仿真,分析了由于气压的滞后特性,策略采用不同目标转速差时对换挡品质的影响,并且论证了顺序升挡和跳跃升挡时控制策略对提高换挡品质的作用。     

基于纯硅沸石修饰层的钯复合膜制备方法研究

以大孔α-Al_2O_3陶瓷管(平均孔径为3μm)为载体,采用水热合成法在其表面形成一层纯硅沸石(Silicalite-1)修饰层,利用化学镀法在经过纯硅沸石修饰后的载体表面成功制备出致密钯复合膜,钯膜厚度约为5 μm.利用SEM对复合膜的结构和形貌进行了分析,并在350～500℃范围内对基于纯硅沸石修饰层的钯复合膜进行气体渗透测试表明,该沸石层修饰法制备的钯复合膜具有良好的氢渗透性.在500℃时,氧气渗透通量可达为0.12mol/(m~2·s),理想气体分离因子α(H_2/N_2)达到420.并对该钯膜与在载体表面直接制备的钯复合膜性能的差异进行了讨论.     

基于拓扑路网的多挡无人履带平台路径重规划

针对越野环境中无人履带混合动力平台重规划鲁棒性差、场景适应性弱的问题,提出一种通过融入多目标函数模型进行规划路径重构,采用三次螺旋线对重构路径进行多阶段采样优化来生成重规划路径的方法。该方法主要研究无人履带平台运动过程中行驶路径出现局部动态无解、全局规划被动触发重规划功能、重新生成可达目标点的参考轨迹的策略,重点解决重规划时回退道路行驶的成本最优问题。平台搭载两挡行星自动机械变速器,无人平台在行进过程中可根据行驶速度切换到不同挡位,以应对不同路面条件下的速度需求,保证平台具有较强的可通过性。通过实车平台验证新方法针对不同越野场景,根据通行时间、能量消耗和换挡次数的三参数目标代价函数模型,得到最佳的重规划策略并生成一条最优可通行路径。研究结果表明：基于拓扑路网的多挡无人履带平台路径重规划方法降低了重规划过程的时间和能量成本,在兼备考虑时间、能量以及不同转弯半径和速度时选择适当的挡位,确保平台纵向运动动力性的同时,也充分考虑了时效性和经济性。     

履带车辆扭矩载荷测试样本量的确定

扭矩载荷编谱技术是进行受载零部件机械结构设计和疲劳试验的重要研究基础.以某履带车辆传动轴为研究平台,以中值随机疲劳载荷谱编制原理和分散系数法定寿命原理为理论依据,提出了一种有较高置信度(90%以上)的样本量确定方法.通过设计扭矩测试及采集系统,获得了该履带车辆传动轴在典型行驶工况下的扭矩时域信号,依此确定了样本量的大小,并通过等效疲劳损伤原理进行了验证.该方法为编制履带车辆传动轴载荷谱提供了有效的原始数据,同时降低了试验样本数量及测试成本.     

脉冲电压对过共晶Al-22％Si合金显微组织的影响

为改善过共晶Al—Si合金中硅相组织粗大对性能造成的不利影响,利用脉冲电场处理技术对液态合金进行细化处理。在脉冲频率为22Hz、作用时间为12S的情况下改变脉冲电压,分别取100V、200V和300V。研究结果表明：在脉冲频率和作用时间固定后,脉冲电压为200V时,合金细化效果最理想。合金中初晶硅及共晶硅组织均得到细化,尺寸减小,棱角圆整,多呈颗粒状或短杆状,同时合金的硬度也有所提高。     

玻璃纤维增强环氧树脂单向复合材料力学性能分析

采用连续玻璃纤维与环氧树脂相复合,通过金属模压成型工艺,制备出单向玻璃纤维／环氧树脂复合材料。通过三点弯曲实验论证单向纤维对树脂基体的增强作用,从而研究不同纤维含量下复合材料的弹性模量、纵向拉伸强度、纵向压缩强度的变化趋势。结果表明：随着纤维含量的增加,复合材料的力学性能均增强,当纤维体积含量为50％时,其各项性能均较好,弹性模量为40GPa,纵向拉伸强度为1200MPa,纵向压缩模量为700MPa。此外,对复合材料的其他常用力学性能参数进行检测。     

重型汽车AMT电控气动坡起辅助控制

以北方奔驰2627型重型自卸车为样车,设计机械自动变速器(automatic mechanical transmission, AMT)坡道起步辅助控制系统,系统根据样车制动系统特点对驻车制动系统进行电气改造,实现车辆驻车制动的自动化控制. 分析车辆坡道起步过程中车辆的受力变化,并在此基础之上结合离合器结合过程中不同阶段的工作特点,设计车辆坡道起步控制策略和控制软件,实现车辆坡道起步过程中驻车制动与油门踏板和离合器的协调控制. 通过实车实验,验证了控制策略对解决AMT车辆在坡道起步过程中由于整车控制不协调造成的溜车及发动机憋熄火等问题的有效性.     

液压式离合器操纵机构在AMT车辆中的控制研究

离合器的操纵机构是机械式自动变速器(AMT)的重要组成部分,其特点直接决定了离合器的控制策略。按照分离离合器所需的操纵能源,离合器操纵机构有人力式和气压式,其中液压操纵机构是人力式中的一种。与气压助力式离合器操纵机构相比,液压操纵机构具有摩擦阻力小、质量小、接合柔和等优点。该文研究了液压式操纵机构在AMT车辆上的控制特点,并基于试验结果,分析了其对AMT车辆性能的影响。