重型半挂车侧倾稳定性仿真与分析

针对重型半挂车侧倾稳定性问题,建立了车速可变的八自由度动力学模型。在变车速情况下进行了阶跃转向输入下的仿真,并分析了重型半挂车结构参数和车速对其侧翻稳定性的影响。仿真结果表明:牵引车驱动轴为侧倾稳定性危险车轴,当车速过高或前轮转角过大时,首先离地;增大各轴轮距、降低簧载质量质心高度、提高半挂车悬架侧倾刚度、降低牵引车悬架侧倾刚度能够有效地提高重型半挂车侧倾稳定性。     

基于最优控制的重型车主动侧倾控制研究

针对重型半挂车的侧倾稳定性问题,建立了重型半挂车的动力学模型,并提出了一种基于回路传输恢复技术的LQG主动侧倾控制算法。设计各个车速下LQG控制器,并进行了阶跃转向工况下车辆的仿真。仿真结果表明:LQG主动侧倾控制算法有效提高了重型半挂车的侧倾稳定性。     

重型半挂车的ADAMS建模及稳定性分析

由于重型半挂车极限工况稳定性通过试验研究难度较大,本文在ADAMS中建立了重型半挂车的动力学模型,通过进行方向盘阶跃输入和ISO移线的仿真分析,得到重型半挂车易发生的折叠危险工况并分析其产生原因。仿真结果表明,车辆动力学模型可以很好地仿真折叠工况下的车辆响应,为重型半挂车的极限工况稳定性研究提供准确参考。     

基于液固双向耦合的罐式半挂车侧翻阈值辨识

为了研究动态条件下液体晃动对于罐式半挂车侧倾稳定性的影响,基于Trucksim和Fluent建立了液固双向耦合仿真模型,并推导了其瞬时液体质心运动轨迹求解方程,在双移线工况下针对不同充液比、不同车速得出侧向力和侧倾力矩变化曲线,分析了液固耦合变化规律;利用微元法思想提取了液体质心,得出了不同充液比下罐内液体质心运动轨迹变化规律,并选取车辆侧倾角和侧向加速度作为侧翻阈值指标对罐式半挂车在该工况下的侧翻阈值进行辨识。结果表明:在充液比较低时,液体晃动对罐式半挂车侧倾稳定性影响占主导地位,且在充液比0.6左右时其侧翻阈值最低,在较高充液比范围液体总质量对车辆侧倾稳定性影响较大。研究结果可为后续罐体优化设计及防侧翻控制策略开发提供理论参考。     

柔性车身半挂汽车列车侧倾模型的建立与仿真分析

建立了包含非线性轮胎模型和柔性车身的半挂汽车列车数学模型,用于分析其侧倾稳定性,防止侧翻的发生。在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型。给整车以转向盘角阶跃输入,分析了不同车速和结构参数下半挂汽车列车的各轴载荷转移变化情况,得出半挂汽车列车结构参数与侧倾稳定性的内在联系,为汽车设计与控制侧翻提供了参考与依据。     

罐式半挂车侧倾稳定性动态耦合仿真

针对传统罐式半挂车液固耦合困难的问题,采用等效机械摆模型模拟圆柱罐体内的液体晃动,利用Trucksim多自由度车辆模型,实现了物理学摆模型与Trucksim模型之间的数据交互。突破了以往只能在恒定加速度下进行流体仿真研究的局限性,建立了基于动态特性的罐式半挂车侧倾稳定性模型。通过Trucksim-Matlab/Simulink联合仿真,在不同工况条件下研究了变充液比情况下罐内液体晃动所带来的冲击效应对罐式半挂车整车侧倾稳定性的影响。在实时动态条件下探讨了不同充液比时,侧向加速度侧翻阈值的变化情况。结果表明:罐式半挂车辆在充液比为0.6左右时侧翻阈值最低,其液体冲击效应在车辆完成规定动作过程中以及完成规定工况后均影响明显。     

重型车辆重心高度在线自适应估计方法研究

为准确获取影响重型车辆侧向稳定性控制的关键参数重心高度,提出了一种由参数误差信息驱动的新的重型车辆重心高度在线自适应估计方法.该方法与一般的递推最小二乘(RLS)估计方法不同的是,在设计在线自适应学习律时考虑了参数误差信号,从而提高了算法的鲁棒性和收敛速度,并且该方法只需要知道侧倾角和侧向加速度信号,避免了一般观测方法所需的侧倾角速度和侧倾角加速度等高阶信号所带来的噪声干扰问题.李雅普诺夫方程证明了所提重心高度在线观测方法的稳定性,仿真结果也验证了所提估计方法的有效性.     

带贮罐类重型车辆建模与操纵稳定性研究

针对带贮罐类重型车辆在转弯或紧急避障时液体晃动与车体运动相互耦合作用引发的侧翻危险,考虑液体质心横向移动产生附加力矩及晃动阻尼影响的基础上,基于参数化的等效单摆模型,运用拉格朗日方程法建立了该类车辆的侧倾动力学模型.利用文中所建立的理论方法,进一步研究该类车辆分别在阶跃转向与双移线两种常见工况下,随着充液比的变化,贮罐液体晃动与车辆侧向运动状态量的耦合效应对车辆操纵稳定性和行驶稳定性的影响.仿真结果表明:阶跃转向时液体晃动对侧倾角和侧倾角速度影响较大,从而降低车辆的侧翻阈值;双移线时液体晃动主要加剧车辆侧倾角速度的波动,使得车辆的横向摆振明显;罐内液体充液比分别为0.5、0.8时,随着车速增大,车辆表现出先摆振后失稳,而后发生侧翻,且充液比越大,工况复杂的更易发生侧翻,将严重影响道路交通安全.     

融合侧倾稳定性的智能客车轨迹跟踪增益调度控制策略

基于三自由度智能客车简化模型,考虑了智能客车易发生侧翻稳定性问题,采用轨迹跟踪与侧倾稳定性相结合的方式,利用多点预瞄的LQR(Linear quadratic regulator)最优控制算法,提出了智能客车轨迹跟踪控制策略.本策略采用增益调度方法,以实现变化车速工况的客车轨迹跟踪控制,搭建了Matlab/Simulink软件与Trucksim软件联合仿真平台,进行智能客车轨迹跟踪控制策略软件在环仿真实验.结果表明:所提控制策略适应了智能客车轨迹跟踪过程中的车速动态变化,实现了轨迹位移和航向角平滑稳定良好地跟踪,最大侧向位移误差率和最大航向角峰值误差率分别为1.56％和2.14％,保证了轨迹跟踪过程中智能客车横摆侧倾稳定性.     

基于TTR预警的重型车辆防侧翻控制算法

对建立的重型车辆8DOF与5DOF实时简化动力学模型进行了比较,优选出了能较好预测未来侧翻危险程度的5DOF模型,进而研究了基于该模型的实时TTR侧翻预警算法和基于预警算法的防侧翻LQR最优主动控制策略。应用差动制动的方法对重型车辆进行了主动侧倾控制,还选取鱼钩等四种转向工况,以TruckSim和MatLab联合仿真来验证预警算法的精度与可靠性。仿真结果表明,基于差动制动的LQR控制方法能有效地降低侧翻指标——横向载荷转移率(LTR),避免侧翻的发生,显著提高了重型车辆的侧倾稳定性。     

汽车液压式主动稳定杆设计及控制算法

针对车辆主动侧倾控制问题,基于车辆侧倾与横摆响应特性分析,提出一种液压式主动稳定杆(active stabilizer bar, ASB)系统的设计方案。设计滑模控制算法,以提高车辆的侧倾稳定性。对前、后轴主动式稳定杆的反侧倾力矩进行动态分配,以改善车辆的转向特性。基于MATLAB/Simulink,建立了14自由度整车动力学模型、液压系统模型、路面输入模型等,在典型工况下分别对PID+前馈控制和滑模控制系统进行仿真研究。仿真结果表明:与传统的PID+前馈控制相比,采用滑模控制算法的液压式ASB系统在鲁棒性和适应性方面具有明显优势,有效地改善车辆的侧倾与横摆响应,进一步提高了车辆的侧倾稳定性、行驶平顺性与操纵稳定性。     

考虑横向载荷转移的重型车辆建模研究

横向载荷转移是造成车辆侧翻的重要因素之一,在传统的计及侧倾的重型车辆动力学模型中并没有予以考虑,在对整车建模时假设簧下质量不存在侧倾角,对簧下质量单独分析时又考虑了其侧倾角,建模过程中各变量的正负号规定自成系统,没有统一的方向规定,造成对车辆的各部分受力分析不准确,本文建立的模型将横向载荷转移量作为一个变量来考虑,对整车建模时考虑了簧下质量侧倾角,统一了变量的正负号,建立了正确合理的适用于分析重型车侧倾稳定性的动力学模型。     

动压悬浮流延的动力学特性

将硬磁盘存储系统中磁头相对磁盘的动压悬浮运动原理运用于电子陶瓷薄膜流延,满足了电子陶瓷薄膜的高精密与超薄化的发展要求.根据流延头与流延辊子的结构和工作原理建立了系统的物理模型和动力学方程式,依据该模型和方程式,利用MATLAB仿真了不同工艺参数下系统的瞬态响应,分析了工艺参数对流延系统稳定性的影响规律,得到了提高系统稳定性的合理工艺参数的选择依据.     

CVC轧辊辊形参数的确定

对CVC轧辊的辊形曲线进行数学解析,研究轧辊的轴向移动量与轧辊有效凸度的关系,推导辊形参数的理论计算公式,得到从工艺角度出发计算辊形系数A1的公式,并对某CSP厂CVC轧辊技术参数进行计算,提出其辊形参数的修正建议。     

基于遗传算法的汽车平顺性和操纵稳定性优化

为改善汽车行驶的平顺性和操纵稳定性,建立了某SUV非线性三自由度操纵稳定性模型,研究了高速转弯工况侧倾载荷转移及轮胎的非线性特性对整车操纵稳定性的影响.提出了基于遗传算法的悬架刚度参数的优化匹配方法.以车身侧倾最小为优化目标,以弹簧刚度对悬架偏频及不足转向度影响为约束,以前、后悬架弹簧刚度及前、后稳定杆刚度为设计自变量.计算结果及实车对比表明:优化后的方案比原方案在平顺性和操纵稳定性方面有了较大的改善;采用该匹配方法,可以有效提高车辆的平顺性和高速车辆操纵稳定性.     

提高车辆转向稳定性的车身主动侧倾控制研究

车辆高速转向时，车身向弯道外侧倾斜，严重时会导致侧翻事故.针对此问题，开展了提高车辆转向稳定性的车身主动侧倾控制研究.首先建立了考虑横摆和侧倾运动的六自由度车辆动力学模型；然后确定了车辆在转向运动时的期望侧倾角，并以此为控制目标设计主动侧倾控制器，使车身实际侧倾角逼近期望侧倾角.在不同行驶工况下，仿真研究了车身侧倾角、乘员感知加速度和横向载荷转移率，并考察了实现主动侧倾控制所需的主动悬架功耗和由主动侧倾引起的悬架动挠度变化.研究结果表明：主动侧倾控制能实现车辆转向时实际侧倾角迅速逼近期望侧倾角，且在复杂行驶工况下依然能使车辆具有良好的行驶稳定性；主动侧倾控制减小了悬架的动挠度峰值，使乘员感知侧向加速度和横向载荷转移率都能快速接近零值，且实现主动侧倾的主动悬架功耗较小，保证了车辆的经济性能.     

Analysis of CVC roll contour and determination of roll crown

Mathematical analysis of continuous variable crown (CVC) roll contour used in CSP production line was conducted and the roll contour function of CVC roll was obtained. The validation with actual CVC roll contour shows that the calculation values of the roll contour function and the actual roll contour parameters given by equipment provider are the same, which proves that the roll contour function of CVC rolls given in this article is correct. The nonlinear relationship between the roll crown of CVC rolls and roll shift amounts was deduced. The concept of crown extremum was given.     

重轨万能轧制压下量与腿长变化关系的实验模拟研究

利用铅试样在实验室轧机上对重轨万能轧制进行模拟,改变来料尺寸、辊缝等轧制条件,得出不同的结果,进而研究在万能孔型中轧件的变形规律,特别是不同因素对重轨万能轧制中腿部尺寸的影响．