遥控滑移装载机电液控制装置的研究与设计

全液压行走驱动系统是滑移装载机的核心部分,其驱动控制方法直接影响到整车行驶驱动的平稳性和操控性。国内液压系统的智能化水平相对落后,滑移装载机遥控化操作的行走驱动方案尚不完善,因此研究和设计满足遥控、自主控制要求的行走驱动的电液控制装置意义重大。笔者依据滑移装载机行走驱动的工作原理,设计了一种集电控手柄、PLC控制器、及液压控制系统于一体的电液控制装置,整机试验表明该装置能够保证车辆良好的行走性能,可满足控制要求,可供其他工程机械的遥控化与自动化参考。     

滑移装载机行驶减振系统设计与建模仿真研究

以滑移装载机为研究对象,针对在行驶过程中受到不平路面激励时,工作装置对车架的冲击而引起的整机剧烈振动问题,采用液压缓冲回路和传感检测技术对行驶减振系统进行了设计.运用机械振动原理建立了整机的三自由度动力学模型,结合动力学原理建立了整个系统的数学模型,运用数字仿真方法并利用MATLAB/Simulink对系统进行动态仿真.仿真结果表明:行驶减振系统能使整机的振动幅值降低55%,振动加速度降低59%,并在较短的时间内达到稳态;合理地选取减振系统的刚度和阻尼参数值能加快衰减振动的振幅和加速度,提高了滑移装载机的行驶平顺性和工作效率.     

CAT966E 轮式装载机辅助转向系统静态特性

建立了ＣＡＴ９６６Ｅ轮式装载机辅助转向系统的静态数学模型，并进行了仿真分析和试验研究。结果表明，辅助转向系统在正常工况下，可使转向系统获得较稳定的流量，并具有优良的转向性能。     

一种基于转向意图的车辆敏捷性控制策略

为提高车辆紧急转向时的敏捷性和安全性,提出了一种以主动横向稳定杆系统为执行部件的基于转向意图的车辆敏捷性控制策略。对车辆转向时轮荷转移的侧倾动力学机理进行分析,开发了一种改进的驾驶员转向意图识别方法。根据转向意图和车辆侧倾动力学机理动态分配前后轴上左右车轮载荷,引入稳定性控制方法,进而提升车辆行驶过程中的敏捷性控制策略。搭建Simulink-CarSim整车模型进行仿真验证。仿真结果表明,相对于传统车辆,有主动稳定杆控制的车辆转向盘转角使用量减小约9%,质心侧倾角峰值减小约22%,同时横摆角速度提高4%,使用较小的转向盘转角实现紧急转向控制,提高横摆转向响应,提升车辆的敏捷性和稳定性。最后,搭建ECU在环试验台验证了仿真算法,可为后续的稳定杆样车开发提供参考。     

基于虚拟风洞的装载机动力舱热环境预测分析

为了改善装载机动力舱热环境,提高散热器的换热性能,保证整车工作的稳定性,以轮式装载机为研究对象,按照实际尺寸建立三维计算模型,采用虚拟风洞和数值模拟相结合的研究方法,预测排气系统对动力舱热环境和散热器性能的影响,并比较了在两种排气系统结构下散热器的换热效率。仿真结果与试验结果比较吻合,证明了计算模型的有效性。计算结果表明:采用隔热排气系统能够明显降低动力舱内空气的温度,改善舱内热环境,液压油散热器换热性能提高9.0%,水散热器换热性能提高7.3%,传动油散热器换热性能提高6.8%。研究结果对装载机整车热管理技术提供了指导。     

长龄牌轮式装载机

江苏常林股份有限公司推出长龄牌ZLM30、ZLM50B轮式装载机。该装载机采用液力传动、动力换档、四轮驱动、铰接式全液压转向、Z型反连杆机械工作装置,气顶液双管路制动、组合式油缸密封、集中式仪表、全封闭司机室等结构,具有技术先进、结构合理、使用可靠、维修方便、外形美观、操作舒适等特点。ZLM50B还具有先导液压操纵,同轴流量放大等先进技术。长龄牌轮式装载机具有良好的行驶和制动性能,符合ISO-3450(1985)国际标准,倾翻载荷等主要参数和性能符合美国SAE标准。可用于土方、沙石、煤炭等散装物件的装卸与短途运输,通过配置铲、…     

CAT966E轮式装载机辅助转向系统静态特性

建立了ＣＡＴ９６６Ｅ轮式装载机辅助转向系统的静态数学模型，并进行了仿真分析和试验研究。结果表明，辅助转向系统在正常工况下，可使转向系统获得较稳定的流量，并具有优良的转向性能。     

新型电动车电子差速控制策略研究

为了提高驱动轮独立控制的轮式电动车(EV)的转向控制性能，提出了新颖的电子差速控制策略.该控制策略参考路面状况和轮胎偏转率，采用比例控制估算每个驱动轮在转向时的目标滑移率，基于每个驱动轮的滑移率分配转矩，指出轮式驱动不宜采用车轮速度作为控制量，进而采用鲁棒性好的开关控制实施转矩控制.并构建了用于样车的基于DSP2407的电子差速控制系统.仿真和实验研究表明，相比于传统的机械差速器，采用新的控制策略后，提高了控制系统的鲁棒性和稳定性，车辆具有更佳的转弯性能和控制响应.     

基于克里金和粒子群算法的装载机铲掘轨迹规划

以某50型轮式装载机为研究对象,结合其行驶、作业特性和自身结构特点,联合RecurDyn和EDEM建立了包含物料信息的装载机铲掘特性仿真模型。归纳驾驶员经验分析了装载机铲掘散状物料的过程,构建了能反映铲斗满斗率和燃油消耗量综合性能的装载机铲掘性能指标。针对不同工况和不同铲掘轨迹参数下的装载机铲掘性能,基于Kriging方法建立了不同工况下铲掘性能关于铲掘轨迹参数的近似响应关系,采用粒子群算法对其进行优化,得到了不同工况下的理论铲掘轨迹参数。分析结果表明:优化后的铲掘轨迹参数所对应的装载机铲掘性能将会得到明显提升。     

ADAMS在汽车操纵稳定性中的应用研究

利用ADAMS软件建立了某轿车的整车多体仿真近似模型;详细考虑了前悬架系统、转向系统和轮胎,以及各种联接件中的弹性的影响,对不同车速,不同载荷下的操纵稳定性进行了动力学仿真。用参数化设计来指导产品设计,能缩短开发周期。     

基于最优滑转率识别的电动轮车驱动防滑模糊控制研究

根据轮毂电机输出转矩可独立控制和易于测量的特点,提出了利用轮毂电机的转矩和角加速度来识别车轮最优滑移率的方法,并采用模糊控制的方法对各车轮滑转率进行控制以保证整车行驶稳定性。根据4轮轮毂电机独立驱动的高速电动轮试验车结构,在ADAMS中建立了其18自由度的整车动力学模型。通过Matlab与Adams的联合仿真,分析了采用该驱动防滑模糊控制方法时,车辆在低附着路面、高附着路面和对接路面上加速行驶时的行驶轨迹、各车轮滑转率和转矩分配,并与驱动防滑模型跟踪控制方法作对比,验证了该控制方法的有效性。     

基于转向稳定性的汽车悬架协调优化

基于试验研究建立了某款车用磁流变阻尼器的数学模型。利用多体动力学仿真软件SIMPACK建立了某款乘用客车整车多体动力学模型和虚拟仿真环境。针对半主动悬架系统和转向系统对汽车操纵稳定性的影响,提出了一种PID神经网络协调控制器,并在Matlab环境中定义了半主动悬架协调控制器与整车多体动力学模型的数据交换接口,实现了汽车半主动悬架和转向系统的协调控制。仿真结果表明:PID神经网络协调控制策略可以抑制由悬架传递的振动,调节汽车转向时车身的横摆及侧倾运动,有效地解决了汽车悬架设计中操纵稳定性与行驶平顺性之间的矛盾。     

多轴车辆台架试验驱动轴载荷的动态分配方法

多轴驱动车辆在台架试验中进行电惯量模拟时,载荷的平均分配方法使得车辆各个驱动轴的载荷在整个试验过程中无法根据车辆的行驶状态进行动态变化.为此针对载荷平均分配法的不足,提出一种多轴驱动车辆在台架试验时的驱动轴载荷动态分配方法.该方法可使多轴车辆在台架试验时,各个驱动轴的载荷分配更接近于实际行驶中的载荷分配情况.通过对多轴驱动车辆进行动力学建模,及对多轴车辆各种行驶情况进行分析,给出了多轴车辆在静止、启动、加速、空挡滑行及制动情况下载荷分配系数的计算方法.通过对该分配方法进行整个试验系统的仿真分析,结果表明：车辆的行驶状态不同,通过分配模型计算出的各驱动轴载荷分配系数也不同;并且各驱动轴的测功电机所施加的负载能较好的跟随载荷分配系数的变化而变化,从而实现了各驱动轴载荷的动态分配.     

电控液压助力转向系统与主动悬架的集成控制

建立了整车主动悬架和电控液压助力转向系统的动力学模型,分析了接受PID控制的双闭环电控液压助力转向系统输出的转向助力矩,通过车身姿态参数动态调整悬架作动器作用力的大小,实现悬架和转向的集成控制.相对于传统的悬架和转向系统,引入预测控制理论,并建立了预测控制器,既保证了车辆操纵轻便性,又显著提高了整车操纵稳定型、安全性和行驶平顺行等整车综合性能.     

2种坐标系下月球车转向动力学模型

结合汽车理论和车辆地面力学相关原理,建立六轮式月球车在2种坐标系(地面坐标系和车体坐标系)的转向动力学模型,并分别对这2种模型的特征方程进行了对比分析.结果表明,在2种坐标系下,六轮式月球车的转向动力学方程本质是一致的,且均是多输入多输出线性微分方程组.通过对方程组及其特征方程的分析,得到了月球车的行驶性能与月球车的主要结构参数、行驶速度等参量之间的具体关系式,为进一步深入研究和设计月球车的力学特性及运动控制提供了理论基础.最后通过仿真实验验证了月球车在转向时并不是车速越小越好,而是应该根据车体质量、结构参数、路面条件等因素选择合理的行驶速度.     

基于ADAMS的装载机八杆机构动力学仿真研究

装载机工作装置的八杆机构力学分析是装载机设计的核心问题。基于ADAMS建立了装载机八杆机构装载工作装置动力学仿真模型,进行机械系统与液压系统模型的耦合仿真,分析了该装载装置的平移性、机构铰接点受力及液压缸长度变化等动力学性能。研究结果表明：动臂和摇臂各铰点受载情况与工作装置外载荷变化一致,分析结果对于研究装载机八杆机构关键构件的动态应力分布提供了有效数据。     

基于模糊PID线控转向系统前轮转角控制

转向系统是乘用车的重要性能指标之一,它关系到整车的操纵稳定性以及舒适性.通过对乘用车线控转向系统结构、原理进行分析,建立了基于Simulink与CarSim的汽车线控转向系统联合仿真模型,将模糊理论应用到前轮转角控制策略中,并在整车动力学模型的基础上,设计模糊PID控制器,用于前轮转角控制.仿真结果表明:汽车低速行驶时,较小方向盘转角能实现较大的前轮转角变化,其传动比较小,驾驶员转向轻便;而高速行驶时,需要较大的方向盘转角实现前轮转角变化,传动比较大,可有效防止汽车高速抖动,提高汽车操纵的稳定性.     

并联混合动力汽车工况识别与参数优化

针对现有混合动力汽车能量管理策略存在的局限性,以某型并联混合动力汽车为研究对象,基于ADVISOR车辆仿真软件中24种标准工况构建组合工况,选定车辆行驶过程中的平均速度、平均绝对加速度以及怠速时间比3个参数为工况识别特征量,利用K均值聚类算法得到4种典型行驶工况,建立整车能耗优化目标函数,采用粒子群算法对电量消耗-电量维持型(CD-CS)规则控制策略主要参数离线寻优,得到4种典型行驶工况下的功率分配权重,且在MATLAB/Simulink平台上建立整车仿真模型验证。仿真结果表明,所采用控制策略能够准确识别行驶工况,与未采用工况识别的能量管理策略相比,电机与发动机间的能量分配更加合理,车辆综合油耗下降5.45%,电池荷电状态变化更加平稳。     

平架湿地型履带推土机行走系统转向性能仿真研究

基于RecurDyn软件建立平架湿地型履带推土机多体虚拟样机仿真模型及湿地路面模型，以多体动力学理论和方法为基础，对平架湿地型履带推土机在不同湿度路面、不同工况下的转向过程进行动力学仿真和对比分析。通过研究履带推土机在转向时转向角速度、转向半径等参数对转向性能的影响，为湿地型履带推土机行走系统的设计与优化提供一定的参考。     

基于CarSim-Simulink联合仿真的整车半主动悬架模糊控制仿真研究

基于CarSim建立了整车多体动力学模型,通过汽车平顺性随机输入行驶试验方法,研究了在随机路面激励下半主动悬架对整车各姿态的影响.针对各悬架阻尼系统,运用Simulink设计了模糊控制器,有效调整悬架阻尼.通过CarSim-Simulink联合仿真提高了仿真精度和效率.仿真结果表明:在整车环境下,设计的模糊控制器能改善汽车平顺性并改善车轮的垂直载荷和有效抑制车辆俯仰和侧倾运动.