基于制动压力变化率的商用车电控气压转向制动平顺性分析

针对商用车电控气压制动压力变化率易引发纵向冲击的问题,对制动压力变化率与整车制动平顺性的关系进行了研究。建立了商用车八自由度整车动力学数学模型,推导出了商用车加加速度与制动压力变化率的函数关系;运用MATLAB/Simulink仿真软件对商用车进行了整车建模;在转向制动工况下,对不同制动压力变化率及前轮转向角下加加速度的变化进行了仿真试验,得出了制动压力变化率及前轮转向角对该商用车制动平顺性的影响规律曲线;同时,根据仿真结果得出了前轮转向角-制动压力变化率临界曲线。研究结果表明:该模型可较好地反映商用车的行驶状态,转向制动时制动压力变化率与加加速度的变化趋势相似,可以为商用车电控气压转向制动平顺性评价提供模型参考;在前轮转向角-制动压力变化率临界曲线下方,车辆转向制动是平顺的。     

矿井复杂环境下的分体式重载运输车转向控制研究

由于大型采煤设备重量重、自行速度慢等特点的限制和井下巷道空间分布的约束,井下辅助运输设备在设计时应具有灵活的转向性能、较小的转弯半径和良好的复杂路面通过性。针对上述问题,研发适用于巷道复杂环境的分体式重载运输车,并对分体车转向系统进行协调与跟随控制研究。针对具有多自驱式子模块的分体车,构建转向数学模型,给出姿态识别和轨迹规划的实现方法,得出基于任意道路路径和车速的跟随控制的纠偏航向角及轨迹跟踪误差消除的多车模糊控制策略。搭建分体车协调转向试验平台,通过转向轨迹跟踪试验、直行偏差消除试验和避障试验,验证控制策略的可行性,经现场实车试验满足工况要求。研究结果对大型巷道辅助运输设备转向系统及其控制规律的研究与设计具有指导意义。     

辅助蓄能器式电液动力助力转向系统节能优化及仿真分析

针对某A型纯电动客车的常流式电液动力助力转向(Elecho Hydraulic Power Steering,EHPS)系统,为了克服非转向工况下系统能量浪费较大的问题,提出了一种辅助蓄能器式EHPS系统的技术方案。阐述该系统的工作原理、工作特点和优势;基于MATLAB/Simulink和AMESim建立系统仿真模型,研究蓄能器预充压力和容积对系统助力响应特性的影响,确定不同工况下蓄能器的预充压力,并分析计算系统能耗。仿真表明:提出的技术方案不仅满足转向系统在助力电机及液压泵建立回路压力过程中的助力需求,还满足系统助力平顺性的要求,并且系统能耗降低。     

多轴车辆线控液压转向系统设计及转角控制

为减小多轴转向车辆货厢部位的第三轴转向轮转向磨损,要求该车轮与驾驶室部位的前转向轮转角关系满足阿克曼转向原理。针对某型号8×2四轴重型车辆,设计出一种第三轴线控液压转向系统,并建立其动力学模型,设计了基于指数趋近律的滑模控制器对第三轴转向轮转角进行控制,选取典型工况对所设计的控制器进行了仿真分析,并进行实车试验验证。研究结果表明：基于指数趋近律的滑模控制比基于比例切换函数的滑模控制及开环控制响应更快速、趋近目标值时间及超调持续时间更短、稳态差值更小;与采用机械液压转向系统相比,安装基于该控制器的线控液压转向系统不仅能显著提高第三轴轮胎的转向抗磨损性能,同时也改善了整车的转向性能。     

重载平板车转向系统建模及仿真

建立了某型重载平板车转向系统的数学模型,并对该系统进行了自适应模糊PID控制的仿真,结果表明该控制方式具有实时性能好、响应快等优点,能够较好地满足此类车辆对转向性能的要求.     

五轴全轮转向轮式机器人转向模式研究

针对目前多轴轮式机器人转向控制不灵活这一问题,基于阿克曼转向控制定理,分别提出了基于D(机器人转向中心与第1轴的距离在机器人纵向轴线上的投影距离)和基于前后轮转角的转向控制方案。在此基础上,为便于控制,将第一轴或者第五轴左侧车轮转角和转向模式切换开关作为输入变量。并制作了五轴轮式机器人样机,分别利用STC12C5A60S2单片机和Lab VIEW开发了下位机和上位机控制系统,搭建了基于蓝牙的无线测控系统。进行了侧方位停车、并列停车、原地回转的试验验证,试验结果表明利用所提出的转向模式控制五轴轮式机器人,可以在狭小的空间里,实现非常灵活的行驶轨迹控制,满足机器人机身姿势的灵活控制。     

融合主动转向功能的电动助力转向系统H_∞控制

针对传统电动助力转向(EPS)系统不能在车辆极限工况行驶时实施主动转向,也不能对驾驶员的转向误操作进行主动补偿的问题,建立了融合主动转向功能的EPS整车操纵动力学模型,并以转向轻便性、灵敏性、回正特性及整车操纵稳定性为系统评价输出,运用H∞鲁棒控制策略对基于整车操纵稳定性控制的汽车EPS系统控制特性进行了仿真分析。仿真结果表明,集成主动转向功能的EPS控制系统,既能够实现EPS系统的传统控制特性,又能够根据汽车极限运行工况时整车操纵稳定性的要求实施主动转向,从而有效降低车身横摆角速度和质心侧偏角,并最大程度地发挥EPS的功能调节范围。     

巷道分体式重载运输车转向协调与跟随试验研究

由于煤矿井下巷道路况的复杂性和特殊性,研发了适用于煤矿井下复杂环境的巷道分体式重载运输车,并设计了分体车转向系统协调控制试验平台。针对具有模块化自驱式的分体车建立分体车转向数学模型,对随机运动模式进行路线动态规划。通过转向过程的轨迹跟踪试验、直行偏差消除试验和避障试验,验证了滞后随动轨迹跟踪控制策略的可行性,现场进行实车试验满足实际工况要求。其研究结果对大型巷道辅助运输车辆控制规律的研究具有借鉴意义。     

混合动力汽车由纯电动工况起动发动机特性研究

针对CVT混合动力汽车机电动力耦合系统,划分出工作模式区域,研究了驱动工况下的扭矩管理。为满足整车平顺性要求,结合发动机的动力性和经济性,研究了各工作模式切换过程中机电动力耦合系统控制策略以及发动机与电机之间的动力协调控制算法。进行了整车动力学建模与仿真分析,并采用台架试验进行验证。结果表明,在单电机、CVT式混合动力系统中,采用所制定的扭矩协调控制策略,能有效的降低模式切换过程中的扭矩波动,提高模式切换的品质,实现混合动力汽车各模式切换的平稳控制。     

电液伺服操纵的车辆转向技术研究

介绍了履带车辆的电液伺服转向操纵系统和控制策略。试验证明,该系统不但能满足转向的各种要求,而且还提高了车辆的机动性能。     

基于阿克曼定理的四轮独立转向模糊控制算法研究

基于阿克曼转向定理,研究电动汽车四轮独立转向系统。利用轮胎"魔术公式"建立二自由度非线性模型,并提出一种基于模糊策略的方法对其质心侧偏角进行控制。整车系统仿真的输入为左前轮车轮转角,其余3个车轮转角由模糊控制决定。质心侧偏角作为模糊控制器的输入,满足阿克曼定理的3个车轮转角作为其输出,由此实现四轮独立转向的控制。仿真研究结果表明所提出算法的有效性。     

商用车辆转向系

本文描述了商用车辆转向系的开发趋势介绍了一种已开发的包括机械和液力控制的综合系统的研究，这种系统为满足商用车辆的各种要求是必要的。     

卡车转向轻便性仿真分析与评价技术

讨论了操纵装置力学特性的人机工程学要求。针对卡车转向沉重问题,应用ADAMS/Car建立了卡车整车多体动力学模型,并进行了转向轻便性仿真试验。仿真分析结果表明,卡车转向盘力输入特性满足人机工程学设计要求,具备较好的转向轻便性。     

新能源汽车主动四轮转向稳定性控制技术

针对无法在不同环境下改变控制规则，导致对汽车控制时获得的横摆角速度、质心侧偏角、车轮转角与理想模型偏差大，车身侧倾角大，存在控制性能差的问题，提出新能源汽车主动四轮转向系统稳定性控制方法。构建了汽车横向动力学模型、垂直运动模型、运动状态方程以及路面输入模型，设计了自适应模糊控制器，将可调因子引入自适应模糊控制器中，使控制器可以适用于不同环境，完成新能源汽车主动四轮转向系统的稳定性控制。实验结果表明，所提方法应用后，可实现汽车主动四轮转向系统稳定性控制。     

某紧凑型车液压转向沉重问题分析

介绍了轿车机械液压转向工作原理,从转向泵工作原理,分析转向沉重的根本原因。并描述转向系统零部件在生产过程中及总装装配过程中需注意的要点。总结异物是造成转向沉重的主要因素。对异物的控制是解决转向沉重的有效措施。     

重型汽车EPS助力控制策略的研究与仿真

针对电动助力转向系统(EPS)在重型汽车中应用的问题,对重型汽车电动助力转向系统的助力控制策略作了理论分析、研究和仿真。在分析了重型汽车EPS特点的基础上,对循环球式电动助力转向系统的静态和物理硬件进行了设计及建模;提出了对重型汽车EPS使用上下两层控制结构,上层为目标电流控制,下层为助力电机控制;基于助力控制模式分别对上层控制设计了sugeno型模糊控制和惯性补偿控制策略、对下层控制设计了模糊PID复合控制策略,并在Simulink中进行了仿真验证。仿真结果表明,该控制策略能有效地解决惯性、适应性和快速性等问题,可以为重型汽车EPS的开发及应用提供理论参考。     

车辆复合转向系统仿真分析及试验研究

介绍了履带车辆综合传动装置双流传动液压液力复合转向过程的工作原理,并根据车辆在转向过程中的受力分析建立转向机构的动力学模型,应用MATLAB／SIMULINK搭建仿真系统模型,通过对一个实际算例的模拟计算,得出液压液力复合转向匹配方案和控制方法,并通过试验对计算结果进行了对比分析,分析表明仿真与试验结果吻合得较好。     

基于UG的台车转向机构的运动仿真

针对地下停车库路况复杂,视线不好,导致驾驶人员驾驶困难,且车位难找,停车难度大,花费时间长等问题,设计了自动泊车台车。为确保所设计的台车在转向过程中满足平顺性的要求,应用UG软件对转向机构齿轮传动系统进行分析。首先,应用UG/Modeling模块建立自动泊车台车整体及齿轮减速器的三维模型;然后,应用UG/Motion模块建立齿轮传动机构的动态模型进行运动仿真分析,得到了位移、速度、加速度等参数的响应曲线。仿真结果表明,系统响应及时,平顺性满足要求,为后续整车试验以及相关运动机构的运动仿真提供一定的参考价值。     

基于Modelica的汽车转向系统建模仿真及实验验证

为研究汽车转向系统的转向性能,在对其进行动力学分析的基础上,采用多领域统一建模语言Modelica在仿真平台Dymola环境下建立转向系统模块、整车模块、轮胎模块及力矩计算模块,并将以上模块连接综合为转向系统整体仿真模型。针对某商用车的液压助力转向系统搭建了"汽车转向系统参数测量试验台"。通过台架试验测出模型中待定参数,将所得参数输入模型中进行仿真计算,结果表明:原地转向工况下仿真模型能较准确地反映车辆的转向性能。     

考虑迟滞行为的重型车辆轮胎原地转向阻力矩研究

重型车辆原地转向阻力矩是影响其转向系统设计与控制性能的关键参数之一,精确可靠的阻力矩模型对提升转向驱动系统的设计水平、稳定性与控制能力有重要作用。为建立可精确复现实际转向工况的阻力矩模型,将轮胎转向时胎面单元变形产生的弹性迟滞摩擦力与Maxwell迟滞模型结合,提出考虑轮胎迟滞行为的原地转向阻力矩模型,可对轮胎任意换向下的阻力矩进行有效预测。基于重型车辆单轴转向系统测试台,试验探究转向频率、转向角幅值和垂直载荷对阻力矩的影响规律;基于典型迟滞行为设计系统转向角输入,明确原地转向阻力矩模型对擦除特性、多值特性、同余特性和返回点记忆性的复现能力与其实际迟滞行为。试验结果表明,该模型可以复现擦除特性、同余特性和多值特性的典型迟滞行为,这与标准迟滞系统一致,具有普遍性,但重型车辆转向阻力矩在返回点记忆特性上存在特殊性,即仅在轮胎回转角大于蓄力角度时才表现出良好的返回点记忆特性。综上可为重型车辆原地转向阻力矩研究提供有价值的模型参考。