EPS性能测控系统加载装置的研究

进行汽车电动助力转向系统EPS性能的研究与开发，关键是要有一套模拟汽车运行路面状况的加载系统。本文对汽车EPS被动式电液伺服加载系统进行了结构设计及模型建立，并对系统进行了仿真及PID调节。Simulink仿真结果表明该系统设计符合要求，能够有效地改善测试系统的加载性能，对电动助力转向系统控制器的设计具有指导意义。     

基于磁流变阻尼器的汽车半主动悬架和电动助力转向系统协调控制

设计、研制了磁流变阻尼器,建立了磁流变阻尼器和包含汽车半主动悬架系统与EPS电动助力转向系统的整车动力学模型.针对基于磁流变阻尼器的汽车半主动悬架系统,设计了4个独立的模糊控制器;针对EPS电动助力转向系统,设计了鲁棒控制器.以汽车运动状态为依据,以整车性能优化为目标设计了协调控制器.仿真结果表明:协调控制不仅能实现快速的助力转向,抑制车身横摆运动,而且能及时调节车身姿态变化,同时提高汽车平顺性和操纵稳定性.协调控制效果明显优于两个子系统的单独控制.     

模糊控制的EPS系统研究与仿真

建立了基于模糊控制理论的电动助力转向控制器多输入模型,并搭建了包括直流型助力电机在内的汽车转向系统的比较完整的仿真试验环境,然后针对标准试验要求进行仿真试验并以数据和图形显示结果.仿真分析表明,建立的控制模型具有很好的控制效果.在此模型基础上为EPS控制器设计提供控制数据表,台架试验显示具有良好的控制特性,符合设计要求.     

汽车电动助力转向系统负载阻力矩特性多自由度建模仿真分析

为了研究由道路、轮胎以及车辆等多元素组成的非线性复杂系统中电动助力转向系统(EPS)受力状态，从EPS系统齿轮齿条转向机构入手，结合统一轮胎模型、车辆七自由度动力学模型以及前轮定位参数，建立基于七自由度整车转向模型的EPS系统负载阻力矩模型，并通过MATLAB/Simulink软件进行多自由度建模仿真，最后进行双移线仿真实验和转向瞬态响应仿真实验。实验结果表明：与三自由度整车转向模型相比，该模型能更好地反映在不同车速下，汽车EPS系统负载阻力矩随转向盘转角的变化特性。     

电动负载模拟器的非线性因素分析及补偿

为提高电动负载模拟器系统的动态性能和信号跟踪准确度,提出针对系统摩擦非线性和间隙非线性进行补偿的方法。分析系统存在的非线性因素及其对系统造成的影响,在此基础上建立其非线性数学模型。采用基于小波神经网络的PID控制器实现摩擦非线性补偿,同时利用间隙逆模型针对间隙非线性进行补偿。利用Matlab软件对补偿结果进行仿真验证,仿真结果显示经过补偿后系统正弦响应曲线跟随性能变好,跟踪误差明显减小,准确度得到很大改善。仿真结果证明:基于小波神经网络的PID控制器和间隙逆模型分别对摩擦非线性和间隙非线性有明显的抑制效果,系统动态性能得到提高。     

利用模糊神经网络的汽车主动悬架与EPS集成控制

在基于转向的主动悬架整车动力学模型基础上,引入EPS模型、轮胎模型和路面输入模型,应用模糊神经网络控制方法,设计汽车主动悬架与EPS集成控制系统及其控制策略,集成控制器根据车身姿态的变化,动态调节主动悬架系统的作动器作用力和EPS的助力转矩,进行转向盘转角角阶越输入的仿真计算和分析,结果表明,相对于不加控制的悬架和转向系统,基于模糊神经网络的主动悬架与EPS集成控制系统的质心垂直加速度峰值和标准差分别下降40.94 %和26.06 %,整车横摆角速度峰值和标准差分别下降6.24 %和48.15 %,有效抑制车身的振动,提高汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。     

MATLAB/SIMULINK在多渠段串联系统动态仿真中的应用

对三渠段串联的运行过程及各渠段之间的相互作用进行了详细分析,给出了三渠段串联系统的求解流程图.以蓄量不变为控制目标,为提高系统灵敏度设计了PID控制器.利用MATLAB/SIMuLINK动态仿真工具建立了模块化的三渠段串联系统的仿真模型,完成了参数选择,实现了系统运行的实时动态仿真.仿真结果表明该模型实现了蓄量不变的控制目标,并使系统获得了良好的动态性能.     

基于CMAC的船舶操舵系统负载模拟器复合控制

 利用键合图建模与仿真方法，建立了某船舶操舵系统负载模拟器与操舵系统联动的扩展键合图模型．针对多余力严重影响施力系统动态加载性能的特点，提出了基于CMAC神经网络的复合控制来提高施力系统的动态加载性能，并给出了具体的控制结构和算法．通过对系统的动态仿真表明，该方法对改善电液负载模拟器的动态加载性能具有明显效果．     

PDF策略在变载荷高性能控制系统中的设计及仿真

为了实现非线性变化的变载荷负载系统的高性能控制,通过集成基于MATLAB的PDF（伪微分反馈）控制器模型、PMSM电机驱动及控制模型和基于ADAMS的执行传动机构和负载实体三维模型的方法,建立基于PDF控制策略和变载荷负载特性的控制系统设计和性能仿真模型,实现基于PMSM伺服电机驱动变载荷负载对象的控制系统集成设计和系统异构模型集成仿真．同时,在该系统模型构架基础上,进行PDF控制器设计和仿真验证．通过与传统PID算法的控制仿真结果比较,表明了PDF控制算法在变载荷负载情况下的控制精度、抗干扰能力、鲁棒性等方面的特点及在一定程度上较PID算法的优越性．     

桥式天车机械系统自适应解耦滑模控制研究

基于拉格朗日方程建立了桥式天车机械系统的动力学模型,并对建立的动力学模型进行简化分析,为控制器的设计奠定了理论基础。首先,针对桥式天车机械系统建模时存在的耦合性问题,构建新型饱和函数;其次,基于构建的新型饱和函数,设计出解耦滑模控制器,用来实现负载运送过程中桥式天车的快速定位与负载的消摆;然后,引入自适应参数,用来削弱了解耦滑模控制器控制过程中由于开关增益造成的系统抖振问题;最后基于桥式天车机械系统的动力学模型进行模拟仿真。仿真实验结果表明基于自适应参数而设计的解耦滑模控制器具有良好的控制性能,并且能够提高机械系统的动态特性。     

泡沫EPS非线性粘弹性本构模型在LS-DYNA空调跌落仿真中的研究

目的 研究泡沫EPS非线性粘弹性本构模型对空调跌落仿真精度的影响。方法 通过动态压缩试验获得泡沫EPS在不同应变率下的应力-应变结果,使用LS-DYNA中的非线性粘弹性本构模型Fu-Chang泡沫准确模拟泡沫在不同应变率下的力学性能,并通过空调跌落仿真进行验证。结果 使用不同应变率下的泡沫EPS非线性粘弹性本构模型进行仿真,空调不同位置的仿真加速度曲线和实际试验加速度曲线相似度在90%以上。结论 不同应变率下的泡沫EPS非线性粘弹性本构模型可以准确模拟EPS泡沫在动态冲击下的材料力学性能,可以更加准确地模拟跌落工况中空调结构的动态反应及泡沫失效状态,提高仿真精度。     

EPO材料缓冲性能的探究

目的通过试验对比EPE,EPS,EPO等3种材料缓冲性能的优劣。方法对一定规格的3种材料试样进行静态压缩试验、动态压缩试验,并结合Ansys有限元仿真技术,进行数据处理分析。结果在静态缓冲特性试验中,当材料所受应力大于3.5 kPa且小于180 kPa时,EPO与EPE及EPS的静态缓冲性能系数大小关系为EPEEPOEPS;当应力小于3.5 kPa或者大于180 kPa时,EPO的静态缓冲系数最小,即此时EPO的静态缓冲性能优于EPE和EPS。从动态缓冲特性试验中可知,静应力小于10 kPa时,3种材料的缓冲性能大小为EPSEPOEPE;当静应力大于14kPa时,缓冲性能大小排序为EPSEPOEPE;静应力大小介于10 kPa和14 kPa之间时,3种材料具有相似的缓冲效果。EPO材料动态缓冲特性处于EPE以及EPS之间,当静应力较大时,EPO呈现出与EPE更相近的性能,缓冲性能较EPS有所提升。结论经测试比较,EPO材料具有较好的缓冲性能,某些环境下可以作为新缓冲包装材料使用,未来有较好的发展前景。     

不同缓冲材料的堆码包装振动特性分析

目的 研究物流运输中采用不同缓冲材料的堆码包装件的振动特性。方法 以缓冲材料聚乙烯泡沫(EPE)和聚苯乙烯泡沫(EPS)为研究对象,采用三维建模软件SoildWorks和有限元仿真软件Workbench建立有限元模型进行模态与谐响应分析,结合扫频振动试验和随机振动试验对各层堆码件的振动响应特性进行分析。结果 2类包装件共振频率处的第一激励能量都大于第二激励能量,振动幅值随层数增加而升高。EPE包装件第一和第二共振频率的激励能量占比分别为35.7%和3%,EPS包装件第一和第二共振频率的激励能量占比分别为26.8%和16.8%。EPE包装件共振区域主要分布于15～40 Hz,而EPS包装件共振频率区域分布于15～40 Hz和60～80 Hz。三层堆码件的中上层包装件受第一共振频率控制,EPS材料的底层包装件受多个共振频率影响,EPE材料的底层包装件受到第二共振频率控制。结论 经过循环载荷作用后的EPE的吸振缓冲性能优于EPS的。通过试验与有限元仿真数据绘制了相应的防振性能曲线,同时验证了有限元仿真的可靠性。这为堆码产品选择不同缓冲材料组合提供了的理论指导。     

A novel biosorbent for dye removal: extracellular polymeric substance (EPS) of Proteus mirabilis TJ-1

This paper deals with the extracellular polymeric substance (EPS) of Proteus mirabilis TJ-1 used as a novel biosorbent to remove dye from aqueous solution in batch systems. As a widely used and hazardous dye, basic blue 54 (BB54) was chosen as the model dye to examine the adsorption performance of the EPS. The effects of pH, initial dye concentration, contact time and temperature on the sorption of BB54 to the EPS were examined. At various initial dye concentrations (50-400 mg/L), the batch sorption equilibrium can be obtained in only 5 min. Kinetic studies suggested that the sorption followed the internal transport mechanism. According to the Langmuir model, the maximum BB54 uptake of 2.005 g/g was obtained. Chemical analysis of the EPS indicated the presence of protein (30.9%, w/w) and acid polysaccharide (63.1%, w/w). Scanning electron microscopy (SEM) images showed that the EPS with a crystal-linear structure was whole enwrapped by adsorbed dye molecules. FTIR spectrum result revealed the presence of adsorbing groups such as carboxyl, hydroxyl and amino groups in the EPS. High-molecular weight of the EPS with more binding-sites and stronger van der Waals forces together with its specific construct leads to the excellent performance of dye adsorption. The EPS shows potential board application as a biosorbent for both environmental protection and dye recovery.     

Experimental and numerical modelling comparison of thermal performance of expanded polystyrene and corrugated plastic packaging for fresh fish

Experiments were carried out to compare the thermal performance of wholesale fresh fish boxes made of corrugated plastic (CP) and expanded polystyrene (EPS). Free standing boxes containing whole, fresh fillets were exposed to dynamic thermal loads. The chilling effect of frozen ice packs was studied by including them in some of the boxes. The frozen ice packs proved efficient for protecting fresh fish fillets against temperature abuse. Furthermore, the results show that the insulating performance of EPS is significantly better than the insulating capacity of CP. Maximum fish temperature of 16.1 °C (CP) and 11.0 °C (EPS) were recorded inside the thermally abused boxes without ice packs, initially at 1.9 to 2.1 °C and stored for 6.1 h at a mean ambient temperature of 19.4 °C. The fish temperature distributions during thermal abuse were studied with a numerical model for both packaging types, applying effective thermal properties of the sandwich-structured CP box. The purpose of the model was to cost effectively improve the packaging design. A satisfactory agreement between numerical results and experimental results was obtained.     

基于随机骨料模型的EPS混凝土粒子尺寸效应分析

建立基于随机分布的EPS混凝土细观力学模型,对EPS混凝土的受压损伤破坏过程进行数值模拟,分析EPS混凝土的损伤破坏过程。研究表明,EPS混凝土的损伤破坏有两种形态,即延性破坏和脆性破坏。延性破坏与EPS颗粒的面积占有率、断裂过程区长度有关;脆性破坏与EPS颗粒的面积占有率、粒径大小以及颗粒间距有关。在EPS颗粒面积占有率较低的情况下,EPS混凝土的粒子尺寸效应对混凝土力学性能的影响较明显,在较高面积占有率的情况下,粒子尺寸效应对其影响较小。随着EPS颗粒面积占有率的增加,EPS混凝土损伤破坏由脆性破坏向延性破坏转变。建立基于损伤力学与断裂力学的粒子尺寸效应数学模型,用数值模拟进行验证,发现两者吻合较好。     

冲击荷载作用下EPS混凝土动态性能研究

配置聚苯乙烯(Expanded Polystyrene,EPS)颗粒体积掺量分别为10%,20%,30%,40%,50%的EPS混凝土,采用Φ100 mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,以动态抗压强度和临界应变为指标,研究EPS混凝土在冲击荷载作用下的动态性能,探索EPS颗粒对混凝土动态性能的改善机理。结果表明:由于应变率效应,相同体积掺量的EPS混凝土动态抗压强度与临界应变随应变率的增加而提高,具有显著的应变率相关性;以临界应变为变形性能指标,由于EPS颗粒的微结构效应,在EPS颗粒体积掺量0～40%范围内,其变形性能随EPS体积掺量的增加而提高,当EPS颗粒体积掺量达到50%时,其变形能力有所降低。EPS颗粒体积掺量为40%时对混凝土变形性能的改善效果最佳。     

电视机缓冲垫的性能分析与结构优化

在分析泡沫材料动力学特性的基础上 ,利用试验方法对缓冲垫的缓冲性能进行了分析和评价。并根据实际设计要求 ,提出了改良缓冲垫结构的有效方法。试验和实际应用证明 ,改进后的缓冲垫具有重量轻、缓冲性能好的优点。     

层状泡沫缓冲系统优化设计

目的研究发泡聚乙烯和发泡聚苯乙烯所组成的层状缓冲系统的响应。方法基于试验数据分别得到发泡聚苯乙烯与发泡聚乙烯的本构关系,然后根据它们的本构关系,建立发泡聚乙烯与发泡聚苯乙烯串联系统跌落冲击模型,并运用Newton-Raphson方法得到串联结构的冲击响应。最后,用算例介绍求解最优化串联包装结构的过程,得到最优化包装结构。结果加速度-时间曲线的计算值与试验结果相吻合。结论所提出的优化方法为其他串联结构优化设计提供了参考。