全方位线控四轮转向电动汽车设计

提出了一种用于外转子式轮毂电机的双横臂悬架导向机构和转向机构，可实现四轮驱动电动汽车绕任一点进行旋转，以及沿任一方向进行平移。研究了当电机失灵时的故障排除技术，即可通过电磁离合器的开关组合，驱动一台转向电机可使四个车轮全部复位，且仍可保持转向能力。用Euler角描述了悬架导向机构的姿态，推导出与车轮定位参数相关的悬架导向机构姿态角公式，对各控制点坐标进行参数化，在ADAMS软件下建立了参数化模型，并对悬架导向机构进行了优化设计。     

线控全方位转向四轮驱动电动汽车的独立悬架

设计了一种用于线控全方位独立转向四轮驱动电动汽车的独立悬架,该悬架采用双横臂、扭杆弹簧结构,具有简单紧凑、转向灵活、且承受栽荷能力较强的特点.建立了悬架导向机构的几何模型及数学描述,借助Matlab软件计算悬架的运动轨迹,确定了悬架导向机构的参数,制造出的样机符合设计要求.     

四轮轮毂电机驱动智能电动汽车转向失效容错控制研究

四轮轮毂电机驱动电动汽车各轮驱动力矩独立可控,可通过控制前轴左右两轮的力矩差实现前轮转向.以四轮轮毂电机驱动智能电动汽车为研究对象,针对线控转向系统执行机构失效时的轨迹跟踪和横摆稳定性协同控制问题,提出一种基于差动转向与直接横摆力矩协同的容错控制方法.该方法采用分层控制架构,上层控制器首先基于时变线性模型预测控制方法求...     

机枪枪架结构改进及其动力学特性分析

以某型重机枪为研究对象,在不改动枪身的前提下对弹性三角枪架进行了改进研究。采用ADAMS/Autoflex模块,建立基于刚柔耦合多体系统动力学的机枪虚拟样机模型,并求解出其在连发状态下的动力响应。所得结果与原有三脚架进行了分析比较,证明了改进型三脚架的优越性。     

电动汽车轮毂电机—双横臂悬架系统设计与优化

针对电动汽车采用轮毂电机驱动后悬架结构需重新设计,设计过程优化求解困难且耗时过长等问题,提出了应用ADAMS/View构建一种新型的轮毂电机-双横臂悬架模型。通过悬架运动特性分析,以轮胎磨损量最小为优化目标,得出优化变量,采用响应面法拟合悬架定位参数的响应面函数,建立目标函数及约束函数,完成悬架系统的结构优化。模型仿真及虚拟样机试验结果表明,该悬架系统的设计与优化方案取得了较为理想的效果,能为其他类型的轮毂电机-悬架系统设计及优化提供借鉴意义。     

轮毂电机驱动电动汽车悬架系统的设计

由于传统内燃机驱动的汽车悬架系统的设计方法已经较为成熟,故本文将在此基础上探索一种适用于轮毂电机驱动电动汽车的悬架系统设计方法。首先对前后悬架进行选型,然后对其进行车轮同向激振仿真分析,并将优化后的悬架模型作为轮毂电机驱动电动汽车悬架系统设计的参考模型,并据此设计出相应的悬架系统。     

轮毂电机驱动越野车原地转向控制

针对基于阿克曼转向的越野车最小转弯半径大、转向机动性不足的问题,利用轮毂电机驱动车辆转矩独立可控的优势,开发了路面自适应的原地转向控制策略。构建整车七自由度原地转向动力学模型,阐释原地转向过程中纵横向耦合运动轮胎力的演变规律,建立原地转向阻力矩和横摆力矩随车轮滑转率、路面附着系数变化的量化模型。以转向动力响应性为优化目标设计了不同附着条件下的横摆角速度期望轨迹,并以各轮滑转率安全阈值作为稳定性约束以减小转向中心偏移量,执行层基于模型预测算法进行横摆角速度的跟踪控制,同时引入自适应滑模控制器反馈调节车轮滑转率以确保纵横向运动的稳定性。仿真测试与实车试验表明,开发的原地转向控制策略在高、中、低附路面下均实现了期望原地转向轨迹的精确跟踪,并将转向中心偏移量限制在500 mm以内,提高了越野车原地转向灵活性和横向稳定性,实现了“既快又稳”的原地转向。     

双横臂悬架--扭杆弹簧--电动轮模块的开发与应用

减少四轮驱动电动汽车关键零部件的种类,简化整车结构,是降低其批量化制造成本的有效途径。为此,在对悬架导向机构和转向机构进行优化设计的基础上,提出双横臂悬架—扭杆弹簧—电动轮模块化设计概念和一种零前束变化非转向轮双横臂悬架导向机构,实现了前后悬架—电动轮模块的通用化,并成功应用于国内第一台线控转向四轮驱动燃料电池微型汽车“春晖三号”底盘系统的开发。     

轮毂电机驱动纯电动汽车多功能转向系统仿真研究

轮毂电机驱动电动汽车在底盘空间布局、整车操控性与灵活性上有着集中驱动无法比拟的优势,近年来受到了广泛关注。针对四轮独立驱动纯电动汽车的转向差速问题,以改善低速转向灵活性为目标,对轮毂电机驱动电动汽车的电子差速控制系统进行了仿真研究。分析了前轮转向、异向转向、斜行转向、原地转向4种转向模式,并采用4路并行的复合PI控制器对各轮轮速、电流进行双闭环反馈控制以提高响应速度和控制精准度。仿真研究结果表明:该电子差速控制系统对控制器要求不高,但具备较高的响应灵敏度和控制精度,很好的跟踪了理论模型,极大的提高了汽车的转向灵活性,实现了电动汽车既差速又差力的转向。     

线控转向系统电机的选择和ADAMS仿真研究

通过研究线控转向系统(steering by wire,SBW)的电机(包括路感模拟电机和转向电机)的工作状态,工作特性等,并从计算机仿真和相关试验标准两方面入手,分析了当今线控转向汽车上合理的电动机功率及转矩等参数,提出了车用电动机型号选择的方法和参照.     

线控转向电动汽车运动控制系统的研究

针对传统汽车转向存在转弯半径大和操纵不灵活的问题,采用线控技术在线控转向电动汽车上设计了运动控制系统。介绍了线控转向电动汽车的机械结构和多种运动模式,分析了电动汽车绕任意点旋转运动的运动学算法,并利用模块化设计和车载网络通讯实现了线控转向技术,设计了该车的运动控制系统;研制了该车的运动控制系统样机,并在实际路面上分别对传统汽车和线控转向电动汽车进行了掉头转弯对比实验。研究结果表明,线控转向电动汽车能够更好地实现掉头转向,相比传统汽车具有更小的转弯半径和操纵灵活性。     

基于模块化建模的多轴车辆转向杆系优化

针对多轴转向车辆轮胎磨损严重的问题,对其主要影响因素之一的转向杆系进行优化分析,提出了基于ADAMS软件的多轴转向杆系的模块化建模和优化方法。以五轴车辆为例,进行了建模和优化分析,首先通过对14个优化变量的灵敏度分析,确定7个优化变量。通过对比优化前后的结果可知,各轴的转角误差降低了(24.5~37.5)%。最后通过对整车虚拟样机模型的仿真和实车的试验测试,分析验证了转向杆系的受力合理性,进一步表明优化后的转向杆系具有较强的实践指导作用。     

运用网格法对汽车梯形转向机构的优化设计

汽车转向机构直接影响汽车操纵稳定性、安全性和轮胎使用寿命。优良的转向机构,可以使汽车转弯行驶时,车轮作无滑动的纯滚动运动,以减少轮胎磨损和动力消耗[1]。探讨高等机构学在乘用车梯形转向机构优化设计问题的应用,在基于空间机构的原理上所建立的模型能较为全面地反映汽车转向特性,以C型汽车为原型探讨了汽车前轮转向梯形机构的优化设计问题。     

汽车方向盘骨架轻量化设计

首先,以某车型方向盘轻量化设计为目标,建立方向盘骨架梁体混合分析模型,依国家及企业标准规定的试验方法和评价指标,对其进行静强度和模态分析,并对分析结果进行试验验证。其次,将骨架截面参数化,以标准规定的方向盘性能评价指标为响应,对不同截面形状参数进行灵敏度分析。最后,以灵敏度分析找出的非敏感参数作为设计变量,以性能评价指标为约束条件,进行方向盘骨架轻量化设计。研究结果表明:文中所提的三步轻量化法高效可行,在满足方向盘法规要求的前提下,能提高方向盘骨架轻量化设计的效率和精准性,该方法对同类机械结构轻量化设计具有一定的工程指导意义。     

电动助力转向系统参数研究及优化设计

利用电动助力转向(Electric Power Steering,EPS)系统和二自由度整车的集成动力学模型,建立了汽车转向系统性能评价的转向路感、转向灵敏度和转向稳定性指标函数.通过频域仿真分析,研究了EPS系统结构与控制参数和转向性能指标之间的关系曲线.以转向路感和转向灵敏度有效频域能量均值为优化目标,转向稳定性为约束条件,建立了EPS系统多目标优化设计模型,并利用MATLAB遗传算法(Genetic Algorithm,GA)工具箱进行了优化设计.最后,对优化前后的系统进行了仿真对比分析.结果表明:EPS系统转向性能得到了较大提高,能够对EPS系统结构和控制参数进行匹配优化设计.     

基于MC9S12XS128的汽车电动助力转向控制器

针对EPS系统中存在有刷电机效率低、可靠性差的问题,采用永磁无刷直流电机作为助力电机;同时基于EPS系统的构成和工作原理,设计了MC9S12XS128型主控芯片为控制器内核的硬件电路,主要包括电机驱动电路、信号采集电路和最小系统电路;在助力电机的控制策略方面,结合EPS系统的助力控制目标,采用增量式PID算法控制电机扭矩;在程序设计方面,采用模块化的编写方式调试了EPS控制器的主程序以及各个模块的子程序,并添加了CAN通信模块以实现EPS控制器与整车的数据传输;最后对控制器进行了台架助力试验检测控制器和助力电机的运行情况,实验所测到的最大助力扭矩与设计最大助力扭矩误差小于1%。实验结果表明,无刷助力电机助力性能良好,达到预期助力目标,且控制器工作正常。     

基于弹簧约束的无碳小车转向机构的建模与仿真

针对无碳小车转向机构作用力对小车运动轨迹的影响,讨论了前轮转角函数为方波、三角波等形式变化时的小车运动轨迹.在转向机构的结构中加入了弹簧约束,对前轮转向角进行约束.以推杆作用力和转向杆转角为变量建立了转向机构的传递函数模型,选取一定的弹簧系数、转向角度等参数,对该数学模型进行了仿真.仿真结果与实验结果完全相同.     

污水罐在线清洗车转向系统设计与研究

设计了一种污水罐在线清洗车,重点对新型污水罐在线清洗车转向系统进行优化设计。根据Ackerman转向原理,将清洗车转向系统的实际转角关系无限趋近于理论转角关系作为优化目标,运用最小二乘法对转向梯形机构进行优化,得到了整体最优解,以此作为转向系统梯形机构的初始参数,依据现场工况对转向系统重要零部件进行设计计算,建立各主要零部件的几何模型,并进行运动仿真。内外侧车轮转角曲线与理论曲线较为接近。车轮的极限转角远远大于普通车辆的极限转角,从而能够满足清洗车转向系统较高的机动性的设计要求。     

断开式转向梯形机构的稳健优化设计模型

为解决传统优化设计方法中存在的最优解的函数值波动过大且容易违反约束的问题,将稳健设计运用于汽车断开式转向梯形机构的优化设计中.首先分别分析了稳健设计和转向机构的数学模型;其次在目标函数与约束中同时考虑运动副间隙的影响,建立了稳健优化设计模型.实例分析表明,与传统的优化方法相比较,该模型不仅可以得到较小的误差还具有较高的...