NEDC工况台架模拟控制方法研究

为了在传动系台架上模拟实车行驶工况,设计了基于前向模型的转速跟踪负载模拟算法。根据NEDC工况编制了适用于台架控制模型的车速历程。建立了车辆动力学模型和台架动力学模型,采用基于前向模型的转速跟踪负载模拟算法设计了台架负载模拟控制器,驾驶员模型跟踪工况车速,台架模型模拟变速器输入、输出端的动态响应。仿真结果表明,该系统能够模拟NEDC工况,转速误差控制在10r/min内,系统响应时间在0.5s内,该结果为台架控制器设计提供参考。     

智能车油门与制动协调切换控制研究

对油门与制动协调切换控制进行研究,建立了车辆纵向控制的分层控制器。上位控制器决定被控车辆期望的速度或加速度,并且设计独立油门模糊控制器与制动模糊控制器作为下位控制器,构造一种协调切换逻辑,完成油门控制和制动控制的平稳切换,实现对油门与制动踏板的联合控制。仿真结果表明:切换逻辑能够较好的协调油门与制动模糊控制器对车辆动力学模型的输入,避免油门踏板与制动踏板同时工作以及频繁切换,实现了对期望速度和期望加速度的跟踪。     

基于摩托车发动机动态台架的加速性能研究

简述了摩托车发动机动态测试的重要性。根据摩托车动力学理论,研究了摩托车发动机动态台架的组成结构、控制工作原理、动态试验流程,在动态台架上模拟了摩托车超越加速性能试验,并分析了不同油门变化率时的加速性能和规律。结果表明,加速性能不仅与油门开度有关,还受到油门变化率的影响,一定范围内,油门变化率小的加速性能要好于油门变化率大的加速性能。     

基于Matlab的车辆动力学仿真及实现

车辆的动力学模型是进行动力学仿真的基础.该文研究了车辆动力学模型,分析了车辆的地面受力,得出了车辆的整车运动微分方程及簧上质量运动微分方程.用Matlab/Simulink实现了车辆的动力学仿真模型,该模型包括了整车模型及车辆行走系统模型,行走系统主要由车轮模型组成,用来仿真车轮所受到的地面作用力及对车轮的操纵与控制力.使用所建模型进行了车辆动力学仿真,车辆的运动仿真状态变化情况及受力变化情况与实际情况基本吻合.     

CVT传动系虚拟试验系统研究

CVT传动系虚拟试验系统利用整车道路滑行试验和发动机台架试验的数据,分别建立了道路负载模型和发动机模型。根据负载模型和发动机模型,通过控制变频交流电机,动态模拟道路负载和发动机工作。对装备CVT和NJ376发动机的某国产轿车进行了模拟试验,结果证明CVT虚拟试验系统为CVT开发提供了有效的试验平台。     

基于SVM发动机模型的换挡规律及其应用

分析了双离合器式自动变速器车辆的频繁换挡及意外换挡现象,指出了引起DCT车辆频繁换挡的直接原因是车速相对于油门突变的滞后,根本原因是基于稳态工况的传统换挡规律无法满足动态工况下的要求。采用基于结构风险最小化准则的支持向量机方法建立了发动机动态转矩和油耗模型,提出了基于油门、车速、油门变化率为输入的三参数换挡规律设计方法,当油门突变时,系统能够根据油门变化率实时修正换挡规律,油门突增则降挡规律减小,油门突减则升挡规律增加,从而避免发生频繁换挡及意外换挡。运用Matlab/Simulink进行了DCT车辆的换挡仿真研究,并通过了自动变速器台架实验验证。仿真和实验结果表明基于支持向量机发动机动态模型的换挡规律在保留原有换挡规律优点的基础上,可以避免频繁换挡及意外换挡现象,满足车辆实际行驶工况的需要,具有更好的动力性和燃油经济性。     

扭转刚度和扭转阻尼对虚拟轨道车辆性能的影响分析

为研究扭转刚度和扭转阻尼(即车轮的转向刚度和转向阻尼)对受横移控制的虚拟轨道车辆动力学性能的影响,采用多体系统动力学理论及控制理论,建立了考虑胎地耦合与机电耦合的虚拟轨道车辆动力学联合仿真模型。利用该模型,分析了车轮与转向架之间扭转刚度与扭转阻尼对车辆动力学性能和控制系统的影响规律。研究结果表明:扭转刚度和扭转阻尼确有必要存在且满足模型控制系统动态性能和动力学性能的扭转刚度选择2 kN/rad,扭转阻尼选择2 kN·s/rad。     

标准路面激励下的车轮动态负载分析

以基于轮毂电机驱动的四轴轮式车辆为研究对象,运用ADAMS软件搭建了包括车身、悬架、转向系和轮胎等子系统在内的整车模型。基于Sayers数字模型构建出标准随机路面,验证了该路面功率谱密度。分析了车辆行驶中轮胎力学响应和驱动系统负载特性,间接得出电机输出端负载转矩。开展了不同路面、不同车速工况仿真试验,对比分析车轮垂向位移、加速度响应和驱动电机动态负载。结果表明:所搭建路面模型符合标准功率谱密度,车辆轮胎对道路作用响应良好,路面条件和车速均对车轮动态负载有不同程度影响。     

高速车轮椭圆化对车辆系统行为的影响

建立考虑车轮椭圆化状态下的整车车辆/轨道空间耦合动力学模型,基于此模型,发展相应的数值方法,分析计算高速运行状态下车轮椭圆化程度对车辆系统动态行为的影响,给出车速200～350 km/h时车体横移、轮对横移、轮轨垂向力和轮重减载率等关键指标,确定高速行车条件下车轮圆度的临界范围.数值结果分析表明,在车轮椭圆化的情况下,车辆系统动力学响应关键指标与行车速度、车轮的圆度以及轮对左右车轮椭圆形状的相位有密切联系.高速车轮椭圆化将导致车辆系统动力学性能的显著变化,随着车轮圆度的增大,车辆系统运行品质严重恶化,其横向稳定性和轮重减载率大大降低,从而减小车辆/轨道系统各部件使用寿命、增大脱轨风险.     

高阶车轮多边形对车辆动力学性能的影响

为研究高速列车高阶车轮多边形对车辆系统动力学性能的影响,对轮对进行模态缩减,建立完整的车辆系统刚柔耦合动力学模型,模型中仅把轮对考虑为弹性体,其余部件视为刚体。通过修改轮对的外形来模拟车轮多边形,进行仿真计算研究车轮多边形波深、谐波数以及列车运行速度对车辆动力学性能的影响。结果表明:将轮对考虑为弹性体将会更加准确地模拟出车轮多边形化对轮轨力的影响,车轮多边形对车辆临界速度和轮轨垂向力有较大的影响,而且当多边形阶数达到一定值时车辆会出现跳轨现象;车轮多边形对车辆平稳性指标影响很小。     

汽车ABS系统的PID控制策略及仿真分析

运用汽车动力学理论,建立了PID控制器模型、制动时整车动力学模型、车轮模型。提出了以滑移率为控制目标的ABS系统的控制仿真分析,将PID控制器应用于单个ABS系统控制研究,以车轮滑移率为控制目标,通过轮速与车速传感器采集汽车速度、车轮转速,计算出汽车各轮胎实际滑移率,与期望滑移率进行比较后,将二者的偏差作为PID控制器的输入量,反复调节控制器的控制参数,使其实际滑移率始终处于最佳滑移率附近,通过PID控制最终使汽车在最佳滑移率所对应的地面制动力下进行制动。     

风电制动器惯性台架的研制

试验台依据行业国家标准而开发设计,是以机械惯量来模拟风电实际惯量的制动器试验台.为保证试验条件和实际工况的一致性,试验台采用直流电机作为有效风能和负载转速的模拟,采用旋转的惯性飞轮模拟风电机组实际工况中的载荷,利用设计的气压和液压系统模拟风电实际的制动力驱动装置,对风电制动器施加制动力矩.通过对风电制动器各性能参数的检...     

基于磁电传感器的主动轮转速测试装置设计

为了研究发动机的传递效率,以及对主动轮的结构进行优化,设计了基于磁电传感器的履带车辆主动轮转速存储测试装置。该装置由安装支架、传感器和测试仪三部分组成,将测试仪和传感器固定于主动轮旁边的安装支架后将安装支架固定到车体。使用存储测试仪器,采用无线触发技术,将履带车辆主动轮的转速数据同步记录存储,实验结束后将数据通过上位机读取出来。通过模拟实验和实车试验均取得了有效数据和满意结果。     

Design,implementation, and test of skid steering-based autonomous driving controller for a robotic vehicle with articulated suspension

This paper describes an autonomous driving control algorithm based on skid steering for a Robotic Vehicle with Articulated Suspension (RVAS). The driving control algorithm consisted of four parts: speed controller for following the desired speed, trajectory tracking controller to track the desired trajectory, longitudinal tire force distribution algorithm which determines the optimal desired longitudinal tire force and wheel torque controller which determines the wheel torque command at each wheel to keep the slip ratio below the limit value as well as to track the desired tire force. The longitudinal and vertical tire force estimators were designed for optimal tire force distribution and wheel slip control. The dynamic model of the RVAS is validated using vehicle test data. Simulation and vehicle tests were conducted in order to evaluate the proposed driving control algorithm. Based on the simulation and test results, the proposed driving controller was shown to produces satisfactory trajectory tracking performance.     

Sensitivity analysis of side slip angle for a front wheel steering vehicle: a frequency domain approach

In this paper, sensitivity analysis of side slip angle for a front wheel steering vehicle is performed in the frequency domain. For the derivation of the transfer function, a simple vehicle model with two degrees of freedom is used in the initial modeling stage. This model exhibits the simplest lateral dynamic effect, and is useful for understanding the dynamic characteristics and control aspects of the target system. Vehicle mass, inertia, cornering stiffness, and wheel base are taken to be the design variables. Sensitivity functions of the transfer function with respect to the design variables are derived. From this study, we see that a transition speed exists in the frequency response of side slip angle. This implies that the characteristics are changed from minimum phase to non-minimum phase as the vehicle speed increases. The objective of this study is to propose a basis for design and re-design of the vehicle by checking the side slip angle variations with respect to design variable changes in the frequency domain. Finally, dominant design variables are suggested based on the sensitivity analysis.     

基于陀螺仪的汽车列车轮速测量系统

根据汽车列车制动协调性测试的特点与需求,设计了一种基于陀螺仪的汽车列车轮速测量系统。对这一测量系统的结构进行了介绍,对轮速信号采集模块中的传感器单元与电路进行了设计,对陀螺标定问题进行了研究。这一汽车列车轮速测量系统安装方便,所得数据精确,便于后续分析处理。通过试验确认了这一测量系统的应用效果。     

Anti-lock brake system control for buses based on fuzzy logic and a sliding-mode observer

In this paper, an anti-lock brake system (ABS) for commercial buses is proposed based on a fuzzy-logic controller and a sliding-mode observer of the vehicle speed. The brake controller generates pulse width modulated (PWM) control inputs to the solenoid valve of each brake, as a function of the estimated wheel slip ratio. PWM control inputs at the brakes significantly reduce chattering in the brake system compared with conventional on-off control inputs. The sliding-mode observer estimates the vehicle speed with measurements of wheel speed, which is then used to compute the wheel slip ratio. The effectiveness of the proposed control algorithm is validated by a series of computer simulations of bus driving, where the 14-DOF bus model is used.     

基于MATLAB下的制动系统建模、仿真及ABS控制器设计

本文对某汽车ABS制动系统进行仿真建模,并对其进行单轮模型和分段线性的轮胎模型的建立;在Matlab环境下对ABS控制器进行设计和仿真分析;提出了一种门限值控制算法,对制动液压控制系统实现增压、保压、减压动作,使得汽车制动时的滑移率控制在一定范围内,以保证汽车的平稳制动.得出ABS控制下的滑移率时域结果图、车轮前进速度...     

行星轮式海底行走机构的设计

在研究行星轮系工作原理的基础上,初步设计了海底行走机构,研究了行走机构液压控制系统,为行星轮式海底行走机构的研制提供理论依据.     

驾驶员理想转向盘力矩特性研究

对驾驶员理想转向盘力矩的影响因素进行分析,提出了一种用以描述稳态转向工况的驾驶员理想转向盘力矩模型。针对三款不同型号车辆进行驾驶员转向盘力矩道路试验, 建立了中国西南地区驾驶员理想转向盘力矩模型,研究结果表明: 一定车速下,驾驶员理想转向盘力矩是转向盘转角或者侧向加速度的增函数,但随着转向盘转角或者侧向加速度的增大,驾驶员理想转向盘力矩增大的程度减缓;一定转向盘转角或者侧向加速度下,驾驶员的理想转向盘力矩与速度近似成线性正比关系;如果车辆的体积、车重相近,道路条件相同,驾驶员理想转向盘力矩与车辆的型号无关。