履带车辆纵向与垂向耦合动力学模型及功率特性

越野工况履带车辆动力学是车辆越野行驶能力预测的理论基础.考虑高机动履带车辆越野行驶纵向运动和垂向运动耦合效应,提出履带车辆纵向与垂向耦合动力学建模方法.建立车辆耦合动力学模型,对车辆在典型路面上的行驶性能进行仿真,并进行实车测试验证,进而量化分析履带车辆系统的功率特性.仿真结果表明:该模型可以表征车辆在不同类型路面上行...     

高速履带车辆制动能量与制动力分布规律预测方法研究

为预测高速履带车辆制动系统能量与制动力的分布规律,以某型履带车辆为例建立其整车动力学模型、推进系统模型以及制动系统模型,提出一种由路线长度、坡度、半径、侧倾角、路面功率谱密度、行驶阻力系统. 土壤最大附着系数、最大转向阻力系数8个参数定义试验场地的建模方法。分析了道路参数对车速的影响;采用最优控制理论设计车辆最短时间仿真行驶策略,基于试验数据建立二元线性回归方程修正仿真制动转矩。通过试验与仿真验证了模型的准确性以及控制策略的有效性。基于1 000 km试验数据建立典型试验场地模型,并预测了6 000 km车辆全寿命里程制动能量与制动力分布情况。仿真与预测结果验证了该方法的可行性。     

基于RecurDyn的履带车辆动力学仿真

基于多体动力学仿真软件RecurDyn,建立了某型履带车辆行动部分虚拟样机模型.对履带车辆在硬质水泥路面上,由静止加速到目标车速并匀速行驶的过程进行了仿真分析.提取车辆匀速行驶阶段侧减速器被动轴上测点的转矩响应时间历程,并与相同路面、速度工况下的车辆实车试验相应测点的动态转矩测试数据进行比对,验证了模型的准确性,为下一步实现车辆动力-传动-行动装置联合仿真提供基础.     

履带车辆电传动系统电气机械联合制动建模与仿真

根据电传动履带车辆能量的传递由电气系统完成的特点,提出电气制动与机械制动联合制动方案.制定了紧急制动及其他情况制动的制动策略.在MATLAB/SIMULINK中分别建立电气制动系统模型、机械制动系统模型和踏板信号数学模型的基础上,依据履带车辆的行驶方程将电气制动系统与机械制动系统联合,建立联合制动模型,并针对两种典型制动工况进行了仿真,仿真结果验证了该系统的合理性.     

混合动力履带车辆机电复合制动力分配策略研究

为解决双侧电驱动履带车辆复合制动问题,提出一种机械、电气制动力模糊分配控制策略,通过制定以踏板信号和车辆行驶速度为输入的模糊规则在线实时分配电气、机械制动比例,并考虑电制动实际存在的约束,提高车辆复合制动匹配效果。其次,建立了整车驱动电机系统、机械制动系统以及车辆动力学实时仿真模型,进行了多种制动强度下的驾驶员在环的控制原型仿真试验,仿真结果表明复合制动系统能够在有效回收制动能量的同时,实现平稳制动。     

电传动履带车辆双侧驱动转矩调节控制策略

为降低电传动履带车辆双侧驱动转速调节控制策略中电动机控制任务量与难度,提出转矩调节控制策略。结合双侧电机驱动电传动履带车辆动力学特征,分析转矩调节控制策略的理论基础和可行性。把加速踏板、制动踏板以及方向盘操作映射为控制变量γ和ε,结合驱动电机转速一转矩特性设计转矩调节控制策略。在Simulink/Stateflow环境中建立包括驾驶员输入模块、转矩调节控制策略模块、电机及控制器模块以及车辆动力学模块的整车驱动系统模型。不同路面上多工况仿真和实车行驶试验验证了转矩调节控制策略可行性和有效性。该控制策略已在车辆上成功应用。     

履带车辆不同制动工况下的性能仿真研究

该文提出了履带车辆制动性能的主要评价指标,建立了某型履带车辆制动性能的仿真计算模型.用该模型模拟了履带车辆在不同制动工况下车速、减速度及制动距离的变化,通过与试验值比较,验证了模型的有效性和准确性.     

履带车辆行驶平顺性预测的仿真

履带车辆行驶平顺性预测仿真,以某型履带车辆为例,利用Matlab信号处理工具箱构建路面模型,以逆傅立叶法构造路面谱.以ISO 2361标准作为平顺性评价方法,对履带车辆在F级路面上的平顺性进行仿真.并用履带车辆模块和Pro/ENGINEER构造履带车辆虚拟样机,包括其结构组成及运动分析、模型建立及仿真分析.     

高速履带车辆平稳性能仿真及影响因素分析

仿真技术应用于履带车辆,对深入研究其性能起到了积极的作用.本文针对某型履带车辆,建立了其平稳性模型并进行了实车验证.在此基础上,对影响履带车辆平稳性能的因素进行了分析.通过在良好路面、中等路面以及粗糙路面上行驶,给出了路面对平稳性能的影响关系;分析了以不同速度行驶对平稳性能的影响;特别是阻尼对平稳性能影响的分析,为履带车辆半主动悬挂的研究提供了借鉴.研究结果对加强仿真技术在履带车辆研究中的应用,提高履带车辆性能有指导意义.     

轮履变换车辆主动轮与履带板啮合损耗分析

为研究轮履变换车辆主动轮与履带板啮合的损耗变化,首先结合轮履变换车辆结构,对其进行受力分析;然后采用Matlab和Recur Dyn建立了主动轮与履带板啮合数学模型和多体动力学仿真模型;最后,仿真分析了该车辆在轮式状态和履带状态下,分别在硬质路面上以10 km/h、20 km/h、30 km/h、40 km/h、50 km/h匀速行驶一段时间内的主动轮与履带板啮合的功率损耗,结果表明,该车辆在轮式状态下匀速行驶时,其主动轮与履带板啮合的功率损耗低于履带状态,特别是在轮式状态下以40 km/h匀速行驶时,其主动轮与履带板啮合的功率损耗比在履带状态下匀速行驶时减少了36.49%.     

电驱动无人履带车辆线控机电联合制动技术研究

电驱动履带车辆具有良好的运动可控性,同时可借助电气制动缓解传统履带车辆制动系统负荷重、寿命短的问题,是履带车辆实现无人驾驶的理想驱动方式。通过对某电驱动履带车辆制动系统的无人化设计研究,提出了一种机电联合制动系统线控化的完整技术方案。该方案采用一种改进的三段式机械-电气制动结合方式,并在保证既定制动性能前提下按照最大化制动能量回收的原则,给出了相应的机械-电气制动力分配策略。按照该方案进行平台搭建后,进行了制动性能实车试验,验证了该系统具有良好的制动性能和工作稳定性,可在充分满足国家军用标准对军用履带车辆制动性能要求的同时,保证整体效率在25%左右的动能转化效率。     

高速电驱动履带车辆联合制动转矩动态协调控制研究

针对高速电驱动履带车辆机械制动器、电机和电液缓速器3种执行部件联合制动转矩响应的问题,提出了机械制动器、电机和电液缓速器动态协调控制策略。基于制动需求和车速等因素进行稳态制动力分配,综合考虑3种执行部件动态响应特性,建立基于电机-电液缓速器二者联合制动和机械-电机-电液缓速器三者联合制动转矩动态协调控制策略,搭建面向工程应用的电驱动履带车辆传动系统仿真模型,利用实时仿真工具进行策略验证。仿真结果表明,在整个制动过程中该动态协调控制策略可提高车辆总制动转矩响应速度和精度,改善系统动态响应特性。     

混合动力履带车辆机电联合制动控制

为提升混联式机电复合传动（EMT）履带车辆全路况条件下机电联合制动的稳定性,提出一种基于电机饱和度的可变比例系数并联式全工况机电制动力分配策略,以有效处理路面附着条件、驾驶员意图、滑移率和电池荷电状态等约束,减弱履带打滑现象和电机制动力饱和现象。建立EMT系统动力学模型,分析工况约束条件下系统的机电制动特性和动态约束边界。提出以电机制动饱和度为核心的动态机电制动力分配目标,并设计滑移率控制器,以实现满足全工况制动稳定性目标的总制动力求解和底层机电制动力协调分配。利用扩张型状态观测器精确估计时变路面附着系数,并基于遗传算法对控制参数进行优化。利用仿真和硬件在环实验对高速紧急制动进行模拟。研究结果表明：全路况机电联合制动控制策略满足整车制动性能要求,兼顾制动能量回收效率和电机安全运行等多种指标,有效降低液压制动器的机械压力,提高了制动器使用寿命和制动过程的安全性。     

基于多目标遗传算法的高速履带车辆动力学模型参数修正研究

为了提高高速履带车辆多体动力学模型仿真结果的准确度,对模型参数修正方法进行了研究。建立了高速履带车辆多体动力学模型,根据其行驶工况统计规律,选择水泥路和砂石路作为参数修正的行驶路面条件。对比分析了模型参数修正前的仿真结果与实车测试结果,并给出了修正目标函数的表达式。通过正交实验设计筛选出对目标函数影响较大的待修正模型参数。为了解决修正效率低、计算量大的问题,建立了修正参数与目标函数之间关系的径向基神经网络近似模型。通过分析目标函数随修正参数的变化规律,采用多目标遗传算法NSGA-Ⅱ对两种工况条件下的模型参数同时进行修正,并确定了最终解。研究结果表明,动力学模型仿真结果的准确度得到了提高,证明该修正方法的有效性。