基于最优控制的重型车主动侧倾控制研究

针对重型半挂车的侧倾稳定性问题,建立了重型半挂车的动力学模型,并提出了一种基于回路传输恢复技术的LQG主动侧倾控制算法。设计各个车速下LQG控制器,并进行了阶跃转向工况下车辆的仿真。仿真结果表明:LQG主动侧倾控制算法有效提高了重型半挂车的侧倾稳定性。     

重型半挂车的动力学建模及侧倾稳定性分析

在Matlab/simulink中建立重型半挂车的数学模型及动力学仿真模型,进行变车速阶跃转向输入下,车辆结构参数对其侧倾稳定性影响的仿真分析。得出重型半挂车侧倾稳定性与主要结构参数和不同车速间的内在关系,为重型半挂车侧倾稳定性设计提供理论依据。     

重型半挂车侧倾稳定性仿真与分析

针对重型半挂车侧倾稳定性问题,建立了车速可变的八自由度动力学模型。在变车速情况下进行了阶跃转向输入下的仿真,并分析了重型半挂车结构参数和车速对其侧翻稳定性的影响。仿真结果表明:牵引车驱动轴为侧倾稳定性危险车轴,当车速过高或前轮转角过大时,首先离地;增大各轴轮距、降低簧载质量质心高度、提高半挂车悬架侧倾刚度、降低牵引车悬架侧倾刚度能够有效地提高重型半挂车侧倾稳定性。     

罐式半挂车侧倾稳定性动态耦合仿真

针对传统罐式半挂车液固耦合困难的问题,采用等效机械摆模型模拟圆柱罐体内的液体晃动,利用Trucksim多自由度车辆模型,实现了物理学摆模型与Trucksim模型之间的数据交互。突破了以往只能在恒定加速度下进行流体仿真研究的局限性,建立了基于动态特性的罐式半挂车侧倾稳定性模型。通过Trucksim-Matlab/Simulink联合仿真,在不同工况条件下研究了变充液比情况下罐内液体晃动所带来的冲击效应对罐式半挂车整车侧倾稳定性的影响。在实时动态条件下探讨了不同充液比时,侧向加速度侧翻阈值的变化情况。结果表明:罐式半挂车辆在充液比为0.6左右时侧翻阈值最低,其液体冲击效应在车辆完成规定动作过程中以及完成规定工况后均影响明显。     

直线行驶时半挂车摆动特性研究

以车轮坐标系为基础,通过对车辆动力学模型进行简化研究,分析了半挂车摆振特性产生机理;在直线行驶时,通过对某单轴半挂车的理论计算,得出摆振发生的临界车速;最后从理论上概括出半挂车摆振现象发生的可能性,为研究其行驶稳定性提供依据．     

统一轮胎模型在车辆动力学仿真中的应用

深入分析了统一轮胎模型的建模机理及其在车辆动力学仿真软件中应用的若干问题,实现了统一轮胎模型在通用动力学软件ADAMS中的应用。通过相关的仿真及试验研究,验证了该模型的精度及其在极限工况下的仿真能力。     

多体动力学仿真在分析汽车极限工况中的应用

为提供一种分析汽车极限工况的快捷办法,根据多体动力学理论,使用Adams软件建立车辆悬架的多体动力学模型,根据实车参数对悬架模型参数进行定义,使模型尽可能符合实际情况。然后分析汽车在行驶过程中遇到的各种工况,其中着重选取了单侧过凸包和转向制动两种区别普通工况更具代表性的极限载荷工况进行分析,计算了两种极限工况下的轮胎接地力,然后通过Adams进行仿真分析,求出车身相连处硬点的载荷,为后续刚度分析提供了边界条件。     

基于TTR预警的重型车辆防侧翻控制算法

对建立的重型车辆8DOF与5DOF实时简化动力学模型进行了比较,优选出了能较好预测未来侧翻危险程度的5DOF模型,进而研究了基于该模型的实时TTR侧翻预警算法和基于预警算法的防侧翻LQR最优主动控制策略。应用差动制动的方法对重型车辆进行了主动侧倾控制,还选取鱼钩等四种转向工况,以TruckSim和MatLab联合仿真来验证预警算法的精度与可靠性。仿真结果表明,基于差动制动的LQR控制方法能有效地降低侧翻指标——横向载荷转移率(LTR),避免侧翻的发生,显著提高了重型车辆的侧倾稳定性。     

四轮独立驱动电动车转向驱动的转矩协调控制

通过对四轮独立驱动电动汽车进行转矩协调控制进行动力学理论分析,表明转矩协调控制可以增强车辆的动力性以及弯道极限行驶性能,提高车辆的操纵性和稳定性。提出采用BP神经网络PID控制方法协调驱动力矩。利用建立的四轮独立驱动电动车7自由度模型进行了阶跃输入、稳态回转和正弦输入仿真。仿真结果表明:提出的转矩协调方法改善了车辆的操纵性和稳定性。     

基于液固双向耦合的罐式半挂车侧翻阈值辨识

为了研究动态条件下液体晃动对于罐式半挂车侧倾稳定性的影响,基于Trucksim和Fluent建立了液固双向耦合仿真模型,并推导了其瞬时液体质心运动轨迹求解方程,在双移线工况下针对不同充液比、不同车速得出侧向力和侧倾力矩变化曲线,分析了液固耦合变化规律;利用微元法思想提取了液体质心,得出了不同充液比下罐内液体质心运动轨迹变化规律,并选取车辆侧倾角和侧向加速度作为侧翻阈值指标对罐式半挂车在该工况下的侧翻阈值进行辨识。结果表明:在充液比较低时,液体晃动对罐式半挂车侧倾稳定性影响占主导地位,且在充液比0.6左右时其侧翻阈值最低,在较高充液比范围液体总质量对车辆侧倾稳定性影响较大。研究结果可为后续罐体优化设计及防侧翻控制策略开发提供理论参考。     

半挂汽车列车操纵稳定性的正交仿真分析

针对半挂汽车列车操纵稳定性影响因素复杂的特点,应用Arcsim软件对半挂汽车列车进行建模仿真,用正交实验法分析了重要参数对有关性能的影响,并进行了优化。结果表明该模型能够很好地模拟半挂汽车列车的运动状态,优化结果为牵引车-半挂车列车的性能研究和设计提供了参考。     

基于侧倾的运输液态危险化学品的罐式半挂汽车危险状态辨识

针对运输液态危险化学品的罐式半挂汽车列车,建立了用以反映其运动响应特性的整车侧倾数学模型;基于实车参数在ADAMS虚拟环境下建立了整车多体系统动力学模型;通过对移线和转向两种典型工况下整车动力学仿真,系统地分析了变装载条件、变车速条件下车辆发生侧翻的规律,得到了列车侧翻阈值。     

Optimization for vehicle scheduling in iron and steel works based on semi-trailer swap transport

In order to solve internal logistics problems of iron and steel works, such as low transportation efficiency of vehicles and high transportation cost, the production process and traditional transportation style of iron and steel works were introduced. The internal transport tasks of iron and steel works were grouped based on cluster analysis according to demand time of the transportation. An improved vehicle scheduling model of semi-trailer swap transport among loading nodes and unloading nodes in one task group was set up. The algorithm was designed to solve the vehicle routing problem with simultaneous pick-up and delivery (VRPSPD) problem based on semi-trailer swap transport. A solving program was written by MATLAB software and the method to figure out the optimal path of each grouping was obtained. The dropping and pulling transportation plan of the tractor was designed. And an example of semi-trailer swap transport in iron and steel works was given. The results indicate that semi-trailer swap transport can decrease the numbers of vehicles and drivers by 54.5% and 88.6% respectively compared with decentralized scheduling in iron and steel works, and the total distance traveled reduces by 43.5%. The semi-trailer swap transport can help the iron and steel works develop the production in intension.     

基于某商务电动汽车操纵稳定性仿真分析的底盘布置优化

针对某项目研发的传统商务用车,为了满足研发后电动汽车的操纵稳定性要求,运用ADAMS/Car软件建立电动汽车整车虚拟样机仿真模型,建立钢板弹簧非独立后悬架模型是建模一大难点,在多体动力学模型的基础上研究电机总成和车用动力锂离子电池组等的分布对汽车操纵稳定性的影响,提出底盘布置优化方案,根据汽车行业评定标准进行评分,结果显示底盘优化后电动汽车的操纵稳定性试验各项指标均符合要求     

基于“概念悬架”的某微型车的建模与仿真

在ADAMS/Car下,基于"概念悬架"模块搭建了14自由度整车动力学模型,模型的动力学仿真结果与实车试验数据有较好的一致性。利用该模型分析了前悬架中的各项特性对该车不足转向度的贡献;该车的前悬架的C特性对不足转向特性的影响最为突出。最后文章进行了前悬架KC特性改变对整车操纵稳定性影响的分析,介绍了一种由整车性能分解到悬架性能的思路。     

基于ADAMS的ROV采矿车近海底着地虚拟仿真

为了研究ROV采矿车在深海钴结壳开采中的作业性能,论证ROV用于深海采矿的可行性,为ROV深海采矿车作业进行预报,借助了多体动力学仿真软件ADAMS,运用了虚拟样机技术对ROV采矿车的近海底着地过程进行动力学仿真．首先应用SolidWorks软件建立起ROV采矿车的三维实体模型,并导入了机械系统动力学分析软件ADAMS中建立虚拟样机,在深海环境下对该虚拟样机近海底着地进行了多体动力学仿真,其结果表明ROV采矿车在近海底着地时切削头与地面存在着碰撞,该碰撞是强烈的．对此提出了一种改进策略,让采矿车在推进器控制下实现0速度着地,切削头与地面的碰撞大大减轻,该控制方法效果良好．