履带车辆悬挂系统振动的半主动控制与仿真

恶劣路面上行驶的履带车辆的振动对车辆的性能、平顺性、操作稳定性及运动安全性都造成不同程度的消极影响。履带车辆悬挂系统振动的加速度是描述履带车辆振动程度的一个重要指标。首先提出了一个考虑负重轮的履带车辆悬挂系统的力学模型,并且建立了相应的运动微分方程组。又选取了一组新的描述悬挂系统运动的输出变量,然后应用二次型半主动最优控制理论,具体计算了正弦路面激励下悬挂系统在控制前后运动状态的改变。参数分析和数值仿真结果表明,通过选取合适的控制参数,就能使履带车辆悬挂系统的加速度得到有效的控制。     

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.     

基于SA-PSO算法的履带车辆多工况振动优化控制研究

为提高履带车辆整车行驶平顺性，提出一种基于模拟退火和粒子群混合的智能算法的履带车辆半主动悬架控制策略.首先建立履带车辆的刚柔耦合动力学模型，然后基于天棚控制理论搭建半主动悬架控制模型，最后利用混合智能算法对天棚控制的参数进行寻优.结果表明，优化后的控制参数可显著提高整车的平顺性，证明所提方法的有效性.     

履带车辆履带预张紧力对平顺性的影响与仿真

为了分析履带预张紧力对车辆平顺性的影响,以某型高速履带车辆为例,在多体动力学仿真软件RecurDyn中建立了整车动力学模型,在不同车速下对履带预张紧力的不同取值对车辆平顺性的影响进行了仿真.结果表明,从平顺性最优的角度出发,该型履带车辆履带预张紧力取车重的10%左右较为合适.     

电液式阻尼器对履带车辆平顺性影响研究

将天棚控制算法应用于履带车悬挂系统,对四分之一车模型做了含有弹簧、被动阻尼器和半主动阻尼器的三元素并联简化.推导出四分之一车的半主动控制算法数学模型,对半主动悬挂和被动悬挂做了仿真对比,探究了改变可调最值阻尼系数对车辆平顺性改变的影响.搭建了半主动臂的单轮悬架试验系统.仿真结果及单轮悬架试验结果均表明:半主动悬挂能够明显地降低车身的加速度、速度以及动行程,提高行驶平顺性,同时增大电液式阻尼器阻尼系数的极值差对提高车辆的平顺性有正向促进作用,而增大最大阻尼系数对平顺性的改善更加明显.     

履带车辆半主动悬挂系统建模与仿真

履带车辆半主动悬挂系统的建模,先作模型假设和简化,建立其系统二自由度振动模型.选定状态变量,得出悬挂系统状态方程和振动微分方程.利用线性最优控制的半主动控制算法算出控制力,并用Simulink对典型沙土路面激励下某型履带车辆半主动悬挂系统的响应仿真,结果表明该算法能很好控制车体位移和加速度.     

基于LQG算法半主动悬挂系统动力特性建模与仿真

对某型履带车辆悬挂系统合理简化,建立了加速度激励下多输入-输出的整车主动悬挂系统动力学模型;按照研究半主动悬挂控制的一般步骤,应用线性二次高斯（Linear Quadratic Gaussian,LQG）理论,接合工程软件Matlab,设计了考虑数据采集系统受环境噪声影响的最优控制力和半主动控制力;仿真结果显示,车辆平顺性得到大幅度改善,验证了模型及控制策略的有效性．     

履带滤波作用对路面激励影响的研究

建立履带车辆悬挂系统多自由度模型时常常忽略了履带的影响,为探寻一种考虑履带影响的履带车辆悬挂系统建模方法,作者分析履带对地面激励的影响,对经履带滤波之后作用在车轮上激励的功率谱在双对数坐标系中进行分段线性拟合,得到作用在车轮上激励功率谱拟合函数.该拟合函数可用于替代履带车辆悬挂系统多自由度模型中的路面谱函数以考虑履带的影响,也可用于室内道路模拟实验中对地面激励修正.     

履带车辆悬挂系统的动态特性分析

履带车辆悬挂系统的动态特性分析,以ADAMS软件建立其悬挂系统的两自由度动力学模型,并将路面不平度和行驶速度结合,构造出路面位移激励,得到对应的1/12车体响应,即得出该系统的频率响应函数.并计算出履带车辆在B、D级路面以不同速度行驶时,该悬挂系统的动态响应.     

履带车辆越障过程的动力学仿真

研究高速履带车辆越障过程的动力学响应,以多刚体动力学理论为基础对高速履带车辆悬挂系统建立动力学模型。模型中特别考虑了履带的影响,将其抽象为履带环绕惯性力和履带张力之和。通过Matlab/SimuLink环境对所建模型进行了计算机仿真,并将仿真结果与实车实验结果进行对比分析,结果表明了模型的可信度。本文所建模型和建模采用的方法对履带车辆的系统设计和动力学分析具有积极的作用。     

基于虚拟样机的自行火炮行驶平顺性仿真研究

对某型自行火炮结构组成进行分析,利用ATV模块在ADAMS软件平台上建立该火炮的虚拟样机;利用谐波叠加法构建了随机不平路面,实现了自行火炮的仿真行驶。选择总的加速度加权均方根值评价法作为自行火炮行驶平顺性的评价标准,并对不同路面上的行驶平顺性进行仿真计算,得到了评价平顺性的参考值。结果表明,通过建立虚拟样机对自行火炮进行平顺性分析是可行的,为自行火炮的行军试验仿真提供了参考。     

多轴越野车辆轴间刚度和阻尼的最优匹配

为提高多轴越野车的行驶平顺性,建立了8×8越野车半车模型的六自由度动力学方程,求解对第一轴路面输入的传递函数.以提高行驶平顺性为目的确立目标函数,应用遗传算法对各轴间的悬架刚度和阻尼进行匹配优化,将优化前后的结果进行对比分析,优化后的悬架刚度和阻尼有效提高了多轴越野车辆的行驶平顺性.     

装甲车辆平顺性仿真及试验验证

该文研究内容为车辆(轮式、履带)在不平路面行驶和通过障碍时的平顺性问题。利用状态方程法建立了包括随机和确定路面轮廓、三维车体等较为通用的车辆行驶平顺性模型。并针对行驶振动中车轮与悬架的碰撞建立了专用模型。对某型装甲车辆进行了计算机仿真和验证,对模型的精度和有效性进行检验和评估。结果证明所建立的车辆—地面系统模型是有效的。该模型和建模采用的方法为装甲车辆的系统设计和动力学分析提供了一条途径。     

某大型矿车油气悬架越障特性仿真研究

基于某大型矿用汽车,在ADAMS中建立了具备完整油气悬架系统的整车动力学模型和障碍路面模型,对该矿车经过障碍路面时的悬架特性进行了仿真研究;通过修改油气悬架阻尼和车辆越障速度,得到矿车在不同阻尼和不同越障速度下的悬架特性.研究结果为该车的平顺性研究提供了参考数据.     

磁力弹簧在汽车悬架系统的应用研究

利用永磁铁间同极相斥的特性,构造了用于汽车减振系统的一种非接触、非线性的磁力弹簧.基于构建的永磁弹簧,建立了1/4车辆的悬架模型,并研究了磁力悬架系统的减振性能.仿真表明,磁力悬架比传统悬架具有较好的乘坐舒适性,能替换汽车悬架系统的弹性元件,具有较大的应用和研究价值.     

汽车减振器相对阻尼系数的确定

基于2自由度汽车悬架模型,研究减振器阻尼对车辆行驶平顺性的影响,进而确定相对阻尼系数.根据系统微分方程,用Simulink建立了零均值白噪声路面速度谱输入的非线性悬架系统模型,通过多次循环仿真得到系统响应量的时域信号.分别计算各平顺性指标,并绘制其曲面图,可以观测压缩行程和复原行程阻尼对平顺性的影响,从而确定合适的减振器阻尼.     

基于代理模型进化的履带车辆动力学参数优化

为解决履带车辆动力学优化过程因代理模型构建和应用的不足而导致的参数寻优精度和效率不高的问题,提出基于代理模型进化的参数优化方法,将优化迭代和代理模型动态构建相融合,来降低仿真模型调用次数和提高优化效率。根据车辆几何拓扑结构,构建考虑履带包络效应的车辆多体动力学模型;提出优化设计变量空间的3层子空间划分方法,以及具有空间聚焦、空间约简和跳出局部寻优的多级模糊聚类空间约简方法,实现设计参数在3层子空间的高效缩减。以履带车辆多体动力学模型参数优化过程为例进行应用验证。研究结果表明：在3种路况下的履带车辆多体动力学优化过程降低仿真模型调用次数最高可达85%;表征履带车辆行进特性的综合性能指标分别提升约32.4%、24.5%、20.4%。证明了新方法可有效提高动力学模型的优化效率和精度。     

车辆电控空气悬挂结构优化模型与优化设计方法研究

针对悬挂结构及参数设计不合理导致的刚度曲线不理想、车辆姿态不一、调节困难等问题,在分析车辆电控空气悬挂特性指标、影响因素、约束条件基础上,提出了满足设计要求的电控空气悬挂特性优化设计规则与评价方法。建立多目标的悬挂结构优化目标模型,并对其结构及参数进行优化设计。研究结果表明：基于多目标电控空气悬挂结构优化目标模型、优化规则与评价方法,体现了前期悬挂设计与后期实车行驶的多方面要求;结构优化规则与评价方法科学、可行,适用于摆动缸与固定缸式油气悬挂的结构优化设计与评价。     

车辆半主动悬架自适应预测控制

车辆半主动悬架能够显著改善车辆行驶的平顺性和稳定性.控制算法需根据路面及车速的变化动态优化振动加速度、车轮动载,并满足悬架动挠度和阻尼系数变化范围的约束,同时对车辆载荷变化、悬架元件参数变化等引起的模型误差具有自适应能力.将广义预测控制(GPC)应用到车辆半主动悬架控制中,提出了车辆半主动悬架一种新的自适应预测控制算法...     

履带式车辆半主动悬挂系统的建模与仿真

在履带式车辆1/2车8自由度平顺性控制建模过程中,利用增广变换的方法消去状态方程中路面高度输入的微分项,建立了半主动悬挂系统的标准状态方程数学模型;通过仿真分析车体质心加速度指标的幅频特性、功率谱密度特性、脉冲响应特性,并与理论计算或实测数据比较,验证了所建模型的正确性;在时域上模拟典型路面激励系统,通过比较被动悬挂与半主动悬挂驾驶员座椅处的加速度响应,验证了模型的可控性。