车辆行驶路面的数字化建模方法研究

为提高车辆虚拟试验结果的准确性,对车辆行驶路面数字化建模方法进行了研究。利用双轨真实路形计对中波和长波起伏路面进行测量,并将测量结果与依据路面外形设计参数建立的波形曲线进行对比,验证了测量方法的准确性和可信性;利用双轨真实路形计分别对渣土路、砂石路两种随机路面进行测量,获取了路面不平度实测数据,并采用基于周期图法改进的Welch算法对实测数据进行了功率谱密度估计,依据相关国家标准GB/T 7031—2005评定了路面等级。采用谐波叠加法建立了三维随机路面模型,通过与实测数据作功率谱密度对比,表明二者具有较好的一致性,验证了三维随机路面模型的可信性。     

车辆多体动力学仿真中的路面模型构造方法的研究

讨论多体动力学仿真软件中车辆试验路面的生成原理及3种具体的三维路面模型的构造方法 .介绍双轨路形计的工作原理,并用其测量了某试验场路面的不平度数据.依据此数据分别利用3种路面模型构造方法建立了所测路面的模型,通过对所建路面模型的讨论和比较,总结了各建模方法的优点和不足.     

基于路面自适应的多轮轮毂电机驱动车辆驱动防滑控制

为提高多轮轮毂电机驱动车辆在不同路面行驶的动力性和操纵稳定性,提出一种具有路面识别功能的驱动防滑控制策略。分别建立整车模型、车轮受力模型及Dugoff轮胎模型,运用衰减记忆无迹卡尔曼滤波方法对路面附着系数进行估计。对传统滑模控制方法进行改进,设计模糊滑模控制器,根据路面条件调节轮胎滑转率,计算调整力矩进行车辆驱动防滑控制。利用半实物实时仿真平台开展了仿真实验。结果表明,路面自适应驱动防滑控制策略精确地辨识了典型道路的路面附着系数,迅速适应不同路面条件,减小轮胎过度滑转,有效提高了车辆驱动性能和操纵稳定性能。     

基于Matlab的路面不平度功率谱计算

履带车辆行驶路面不平度采用加速度与光电开关传感器、电荷放大器、磁带记录仪进行测量.利用数据分析处理软件的import data将记录的数据导入到Matlab中,进行数据预处理,产生信号矩阵.通过滤波器、快速傅里叶变换、加速度功率谱估计、路面不平功率谱估计等对路面不平度的空间域功率谱进行计算和结果分析.     

基于机器学习的车辆路面类型识别技术研究

当车辆在各种不同的路面上行驶时,获知路面类型信息将有助于提高乘车人的安全性和舒适性,不同的路面类型将对车辆的加速、制动及操控等驾驶策略产生影响。基于机器学习的基本原理,提出一种使用加速度传感器和相机特征数据融合对路面类型进行分类的方法,并与单独使用其中一种传感器进行了比较。使用垂直加速度和车速数据并利用车辆动态模型还原路面轮廓,进而完成特征提取和路面类型分类;对相机采集的路面图像数据进行特征提取和分类;将两类传感器的数据特征进行融合,完成路面类型识别任务。实验结果表明：使用两种传感器数据特征融合的方法,不但识别精度有所提高,而且其可靠性和适应性也都优于单独使用加速度数据或路面图像数据。     

特种车辆试验场路面谱测试分析与应用研究

采用双轨路形计,对4种试验场路面谱进行了测试,并对测试结果数据进行了功率谱密度和路谱等级分析.分析和仿真应用结果表明,所得路面谱和路谱等级,可以应用于车辆动力学仿真及试验室的道路模拟台架试验.     

作战路面不平度测试方法建模分析

为深入研究作战路面特性和分析各种测试方法的可行性和优缺点,基于车辆地面力学、土壤力学、多体系统动力学,使用Fourier逆变换法重构行驶路面,借助三维建模软件CREO和多体系统动力学分析软件ADAMS建立自行火炮和测量系统模型。通过在等级路面行驶仿真获得测试数据,再由得到的仿真数据进行计算和数据处理,验证计算结果后分析不同的测量方法,比较得出实用性结论。分析结果可为作战路面环境参数测试与构建技术研究工作提供参考依据。     

基于卷积神经网络的路面识别及半主动悬架控制

路面对车辆的平顺性、操纵稳定性有直接影响,实时获取路面信息对提升车辆性能具有重要意义。针对传统路面识别方法中难以精确识别多种路面类型的问题,采用卷积神经网络对路面类型进行识别,并根据不同路面输入下悬架系统的输出响应来调整控制器参数,使可控悬架在不同路面下均保持最优性能。建立车辆1/4半主动悬架模型;搭建卷积神经网络基本结构并通过所采集的4种典型城市和非城市路面图像对网络进行训练以及测试;采用遗传算法求取沥青路、弹石路、砂石路、水泥路4种不同路面激励下悬架的最优控制参数;根据路面识别结果及优化结果实现悬架控制参数的自适应调整。仿真结果表明：基于卷积神经网络的路面识别方法能够对多种路面进行准确识别;基于路面识别和遗传算法的半主动悬架控制系统可根据不同路面类型自适应调整悬架参数,有效提升车辆性能。     

履带式装甲车辆强化试验技术研究及初步设想

该文从路面对车辆激励的最基本工况研究出发 ,对强化试验技术进行较深入的探讨 ,提出了强化试验的基本方法和思路及当量里程换算的基本公式 ,最后提出了开展车辆强化试验研究的一些初步设想 .     

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。     

路面强化系数与路面激励及车速的关系研究

该文从强化系数的定义及累积疲劳损伤的计算开始探讨，结合具体试验数据，分析路面强化系数与路面激励及车速的关系，最后得出路面平度系数、试验车速、车辆传递函数等多数与强化系数的关系等结论，对于进一步研究车辆的强化试验规范具有一定指导意义。     

履带式车辆路面反应谱测试的可行性研究

通过测量车辆的振动加速度响应信号获取路面谱的方法具有很好的实用性。通过履带式车辆动态行驶过程中获得的振动响应信号，经过小波降噪预处理和系统辨识后可以得到履带式车辆悬挂系统的固有参数，说明实验方法具有较高的可行性，可以合理的反映出车辆的真实性能。实验中获得的采样数据具有一定的实用价值。     

履带式车辆通过性能仿真及乘员安全分析

根据某款履带式车辆具体的结构参数,通过动力学仿真软件RecurDyn构建多刚体动力学模型。对履带式车辆在越壕沟、攀垂直壁与爬坡路面工况下进行仿真分析。针对车辆行驶时驱动轮转速与路面类型的差异,研究履带式车辆在3种路况下转速与路面对通过性能的影响。基于乘员安全问题,利用MADYMO软件建立履带式车辆驾驶员冲击模型,并对模型在各路况最大冲击加速度作用下进行人体损伤分析。结果表明:该款履带式车辆在3种路面工况下的通过能力良好;在不同转速与路面类型下行驶时,车辆的通过性能有明显差异,且存在一定的规律变化;在最大冲击加速度的作用下,驾驶员人体胸部加速度、头部伤害指数等安全性能指标均在FMVSS相关标准的规定范围之内。     

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.     

车辆智能悬挂发展现状与研究思路探讨

在分析车辆各类智能悬挂系统实现方案及技术特点的基础上,提出了基于路面预瞄的电磁混合悬挂技术是未来车辆智能悬挂技术的发展方向与研究主线,而路面不平度预瞄技术-电磁混合悬挂技术-复合控制方法与高效算法是车辆智能悬挂走向实用必须克服的3个关键技术.     

车辆一路面器材相互作用机理研究

为分析机械化路面器材保障车辆装备通行能力，探讨路面器材装备的主要结构形式和受力特点。提出路面器材通过性计算的U形沉陷和V形沉陷模式，根据能量原理定义挂钩牵引力功为驱动功和阻力功之差，并分别计算两种模式下车辆通过性评判准则及适用范围，探讨沉陷量、附着系数和变形系数对车辆通过性的影响。通行试验表明，能量判据理论预测机械化路面器材车辆通过性是一种简单合理的工程实用方法。     

基于多传感器信息融合的路面等级识别研究

针对车辆行驶路面等级识别的问题,通过采集与融合多种传感器的信号数据,提出一种基于小波包和经验模态分解(EMD)协同信号处理方法.通过最大相关最小冗余(MRMR)算法对特征子集进行优化,优质特征子集将进入概率神经网络分类器(PNN)与随机森林分类器组成的级联分类器进行训练与测试,得到最终路面等级分类结果.仿真结果显示,与使用单一传感器进行路面等级识别相比,分类结果正确率得到有效提高.     

用时间序列分析法描述路面不平度

该文探讨时间序列分析方法在随机路面描述中的应用，对坦克行驶道路路面的实际测量值，应用时间序列分析的方法，建立了一个自回归（Autoregressive）模型。紧接着讨论了时间序列分析在道路模拟、路面数据库的建立、随机路面的自相关函数分析和谱分析等方面的应用。     

越野车轮胎卵石路面牵引性能有限元与离散元耦合仿真及试验验证

越野车轮与松软路面相互作用研究对提高越野车辆松软路面行驶性能有重要意义。针对有限元方法或离散元方法不能单独有效描述轮胎与松软路面相互作用的问题,基于室内单轮土槽试验,建立能表征越野车轮胎复杂力学特性和卵石路面散体介质特性的有限元轮胎-离散元卵石路面耦合模型。使用有限元仿真分析软件LS-DYNA对越野车轮胎在不同滑转率工况下卵石路面的牵引性能进行仿真实验,得到了轮胎牵引性能参数（轮胎牵引力、轮辋下陷量）以及它们随滑转率变化关系。研究表明,仿真结果与土槽试验结果的一致性良好,验证了越野车轮胎卵石路面性能评价有限元与离散元耦合模型及仿真分析方法的正确性。     

基于齐格勒—尼柯尔斯PID算法对车辆纵向行驶稳定性的研究

针对齐格勒—尼柯尔斯PID算法难以应用于车辆在多种路面下纵向行驶稳定性的问题,对车辆行驶路况进行研究,在标准路面下使用齐格勒—尼柯尔斯PID算法;在不平整的路面,需要在该算法基础之上适当降低k_i、k_d值,在一定范围内增加调节时间、减少过大的超调量以确保车辆运行的稳定性.此方案可使车辆能在多种路面下,较快设定出合理的PID参数,使其达到运行稳定.最后通过Matlab—simuilnk的仿真分析与实物模型搭建的实验平台,验证上述方案的可行性.