轮力传感器及其在汽车道路试验中的应用

汽车轮力传感器串接在轮胎轮辋和车桥轮毂之间，用于在汽车实车道路试验和室内台架试验时测量由地面或激振器作用于轮胎的六分力。轮力传感器研制的关键技术包括可靠且准确的信号和能量传输、信号的解耦、强度和结构安装要求等。详细介绍了轮力传感器的研究进展、设计原理、性能评价和误差分析等，最后对其在汽车道路试验中的具体应用做了介绍。     

基于多维力传感器的风速测量方法研究

风速是气象、环保、工农业生产、建筑、军事诸多领域的基本测量参数.目前的风速测量仪受结构、原理、量程等因素制约,存在通用性较差的问题,特别不适合用于野外长期无人值守的自动气象站.该文基于风载荷原理,提出了一种基于多维力传感器的新型风速测量仪,它由2个正交的弹性应变梁组成,采用应变片测量弹性梁的风载荷,达到风速、风向测量的...     

运动-力解耦的多维轮力传感器研究

介绍了一种具有运动-力解耦功能的多维车轮力传感器。基于车轮力传感器的特殊安装与实用环境的测量误差,在常规轮力传感器力-力维间解耦与测量的基础上,引入运动测量技术与校正方法,提出了一种联合的解耦方法,能够对运动场下传感器测量的旋转耦合误差和惯性耦合误差进行补偿,同时还兼顾初值误差校准,进一步提高了车轮力的测量精度和稳定性,即实现运动-力解耦。     

一种六维轮力传感器标定分析

针对汽车六维车轮力传感器数值解耦精度不高的问题,设计了标定台架,并对一种新研制的六维WFS进行了标定和解耦,以评估该传感器的性能并研究和完善高精度的解耦方法。讨论和分析了六维WFS的测量原理和解耦理论,通过多向组合加载的方式,获得了传感器各通道对多维耦合力的响应,利用最小二乘法解耦得到了传感器的耦合系数矩阵;并对耦合系数矩阵和耦合率矩阵的特征进行了讨论。研究结果表明,采用多向组合加载结合最小二乘法进行解耦,解决了试验中难以精确施加纯单向力或力矩的困难,能使六维WFS具有更高的测量精度。     

五维力测力平台的研制

介绍了一种5维力测力平台的原理,结构以及硬件设计和软件功能,这种结构的5维力具有精度高,频响好的特性。     

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。     

便携式汽车轮重仪的非水平试验

本文通过对便携式汽车轮重仪非水平试验的研究,解决目前便携式汽车轮重仪的标定状态与实际使用状态不一致的问题.     

多维力传感器的检测装置研究应用

多维力传感器指的是一种能够同时测量两个方向以上力及力矩分量的力传感器。目前,国内外无统一的多维力传感器的检测方法及装置的研发应用,实现多维力传感器检测装置的研究应用,对统一检测方法、保证量值传递具有重要意义。     

螺栓紧固力超声测量方法

报道了最新研制成功的用于螺栓轴向紧固力测试的超声波应力仪。该仪器通过测量超声波纵波声时与温度，并根据纵波声时、温度与应力的关系，由仪器中的微处理器计算出实际应力，该仪器可广泛用于各种阀门的螺栓紧固力测试，保障设备的质量与安全。     

传感轮自动测试装置研制

介绍了汽车用传感轮及配套的传感器的结构和工作原理，提出了一种面向角度和波形的自动测试方法，并据此设计了自动测试装置，最后以一个实例论证了传感轮测试装置的实用性。     

轮胎力传感器质量对测量精度和整车稳定性影响

轮胎力传感器(Wheel force transducer,WFT)采用串联方式传递地面对轮胎的作用力,增加轮胎质量4～10 kg,此附加质量对WFT本身测量精度和整车稳定性会造成影响。选择8梁和4梁弹性体两种典型电阻应变WFT,对弹性体、未改制轮辋、弹性体+改制轮辋装配体进行模态对比分析。然后量化由轮胎旋转形成的离心力和由弹性体外环垂直运动惯性力形成的附加变形梁拉压变形。基于15自由度整车仿真模型进行90 km/h匀速、160°转向盘角阶跃输入对比试验,根据质心侧偏角和横摆角速度分析WFT附加质量对汽车稳定性的影响。结果表明,弹性体基频振动中变形梁的拉伸和弯曲变形,以及垂直运动惯性力形成的附加变形梁拉压变形是形成WFT系统测试误差的主要因素;WFT安装后会改变整车的稳定性,增加响应延时。     

四轮轮毂电机电动汽车驱动力矩分配研究

为了使四轮轮毂电机电动汽车在对开路面行驶时能够充分利用路面条件,实现更大的驱动力矩,研究了车辆在对开路面行驶时所能达到的最大驱动力矩,基于模糊控制原理控制车辆的附加转角保证车辆行驶的稳定性,并根据驾驶员的驾驶意图制定了四轮驱动力矩分配规则。基于Matlab/Simulink搭建七自由度整车模型及整车驱动力矩分配器模型,仿真实验表明,所制定的分配规则能充分利用轮毂电机电动汽车四轮力矩独立可控的优势,在能分别达到四轮最大力矩的同时,使车辆稳定行驶。     

车辆垂向轮轨力识别方法与试验

为了解决轨道车辆轮轨接触载荷难以直接测量的问题,提出了一种轮轨接触力时域识别方法。建立了考虑浮沉和点头的10自由度车辆垂向振动模型,利用车辆系统的加速度响应和位移响应实现了对车辆垂向轮轨接触力的识别;反演模型同时能够实现已测量响应的再现以及对其他非测量部位响应的识别。利用滚动振动试验台测试数据对反演模型进行了验证,研究结果表明:反演模型能够较为准确地对车辆垂向轮轨力进行识别,同时在预测车辆系统非测量部位响应以及测量部位响应再现方面也具有较高的精度,相关系数均大于0.9,为极强相关。     

电动轮车辆永磁无刷直流电机驱动器设计

永磁无刷直流电机驱动器受电机参数变化、外部负载扰动等因素影响,为获得高性能、宽调速范围,以高性能嵌入式微驱动器和高可靠性大功率元件为基础,设计先进的驱动器。基于此对永磁无刷直流电机驱动器结构和控制方法进行分析,设计基于32位DSP处理器和CAN总线250W小功率驱动器硬件和软件。在实际调试中得到初步调试阶跃响应曲线,并对数字PID控制算法进行改进,得到改进后增量式数字PID控制算法和改进后阶跃响应曲线。经过对比得到:改进后增量式数字PID控制算法,其阶跃响应调节时间较短的同时,未产生超调,控制精度也比较高,控制效果满足设计需要,为大功率永磁无刷直流电机驱动器设计及实车调控提供参考。     

基于钢轨应变轮轨垂直作用力连续测量方法

现有基于钢轨应变轮轨垂直力测量方法的响应范围小,测试点之间存在盲点,无法进行连续测量。文中仿真计算钢轨有限元模型在移动荷载作用下中性轴上节点应变响应。依据仿真结果将剪力法传感器布点间距扩大到了400mm,并结合剪力法与轨腰压缩法形成可以实现轮轨垂直力连续测量的方案。最后,通过室内实物加载试验得到了与仿真结果具有相同的变化规律,验证了连续测量方法的有效性。     

以节能为目标的电动轮驱动汽车最优纵向力分配方法

介绍了采用电动轮驱动的电动汽车一种纵向力优化分配方法.通过对轮胎的滑移和受力特点进行分析,得出了轮胎的最优滑移率.纵向力优化分配方法以滑移功率最小为优化目标,以车辆运动方程为约束,以驱动轮转速为优化变量,从而确定轮胎最优纵向力分配.用ModeFrontier建立了整车优化模型,优化结果显示在直线匀速行驶、加速行驶和转弯匀速行驶的工况下采用优化纵向力分配方法均减小了轮胎的滑移功率,从而提高了车辆驱动效率,为电动轮驱动汽车领域提供了新的节能思路.     

车用陀螺式摩擦介轮无级调速装置

陀螺只有旋转起来才有意义。当其稳定旋转时，陀螺体自身轴线与向心力线重合；其间一旦受到外界干扰，陀螺将会产生一个倾角α，待外界干扰消除，则陀螺体自身轴线重新与向心力线重合。航海用的陀螺仪罗盘最能证明这一点。“陀螺(TL)型结构”的原理示意图见图1。