基于动力学仿真的特种车辆操纵稳定性试验方法研究

为研究和制定特种车辆操纵稳定性试验方法,在参照相关国家标准和国际标准的基础上,针对其具体特点,通过整车动力学建模、操纵稳定性仿真、仿真数据处理及计分评价等多工况全流程的动力学仿真计算,分析确立了特种车辆操纵稳定性试验的关键参数,提出了试验方法。经实车验证试验,表明了试验方法的可行性以及通过动力学仿真手段提出的试验方法可以满足特种车辆操纵稳定性试验和计分评价要求。     

驱动方式对车辆操纵稳定性影响的仿真

利用Adams／Car软件建立了3种不同驱动方式下车辆的操纵动力学多体仿真模型,在考虑了悬架系统、转向系统和轮胎等影响的情况下,对各种驱动方式下车辆的转向阶跃输入试验、转向脉冲输入试验、单移线试验进行仿真分析．将不同驱动方式的车辆仿真结果进行比较,确定驱动方式对车辆操纵稳定性的影响．     

基于ADAMS和Simulink的四轮转向汽车的模糊控制策略研究

利用ADAMS软件的专业模块CAR,建立了四轮转向汽车(4WS)的整车虚拟样机模型;利用MATLAB模糊控制工具箱建立了模糊控制策略;通过ADAMS/Control接口进行了ADAMS与MATLAB的联合仿真.在此基础上,对方向盘转角阶跃试验及单移线试验进行了仿真分析.结果表明,模糊控制更具鲁棒性,且能更好地提高汽车的操纵稳定性.     

基于电液比例控制的行星变速机构换挡过程仿真研究

通过分析某行星变速机构的动力学,提出了一种基于电液比例阀控制的三自由度换挡工况操纵件切换时序方案.结合换挡过程的仿真模型,对比传统换挡控制方法,采用新的操纵件切换时序方案研究了对某车辆的加速性和换挡品质的影响.仿真结果表明:所用的操纵件切换时序方案可行,操纵油压合理.采用新方案后,车辆在良好路面上加速时间由10.12 s减少到8.89 s,摩滑功也降低了,车辆的加速性能得到了提升.     

飞机着舰轨迹稳定性及飞行员操纵策略研究

针对舰载机着舰时操纵性下降等问题,通过对飞机受力分析及动态仿真,得到着舰条件下保持飞机轨迹稳定性的方法,并对飞行员控制飞机着舰的操纵策略进行了探索。以 F/A-18舰载机为例,结合小扰动方程,分析了飞机在下滑时仅操纵升降舵无法跟踪航迹的原因,分析飞机各参数对升降舵及油门杆的跟踪响应情况,给出了着舰时飞行员消除高度误差操纵策略,并运用 Matlab/Simink 软件仿真了飞机在低动压下的纵向响应特性。仿真结果表明,利用操纵油门杆来消除下滑时的高度误差的操纵策略是可行有效的。     

基于车轮定位参数匹配的悬架优化方法研究

车轮定位参数是影响悬架性能的重要因素之一,悬架性能对整车操纵稳定性产生直接的影响.提出了一种基于车轮外倾角与前束角运动学匹配的悬架优化设计方法,利用多体动力学软件ADAMS对某越野汽车悬架进行优化设计,并利用整车虚拟样机进行操纵稳定性仿真试验.结果表明:悬架优化后的车身侧倾角和横摆角速度有明显的下降.因此,合理的车轮外倾角与前束角运动学匹配可以提高整车操纵稳定性.     

某轮式车辆中央驻车制动机构的改进设计

通过分析某型4×4轮式车辆中央驻车制动方案的台架试验数据,发现中央驻车操纵杆系的较小的行程变化,就会产生较大的操纵力矩的变化,使得驾驶员操纵费力.因此,在原方案的基础上,采用制动气室及其相关的操纵机构,代替了手刹操纵杆.样车驻车试验结果表明,该中央驻车机构方案,在满足驻车指标要求的同时,能够保证操纵拉力始终在需要的数值范围内,驾驶员操作简便省力.     

WWW型差速器的运动学和动力学分析与仿真

对太阳轮和行星轮齿形相同的情况,进行WWW型圆柱齿轮差速器(又称为外啮合正齿轮差速器)的运动学和刚体动力学理论分析与ADAMS仿真。运动学理论分析推导出各构件转速之间的相互关系,指出两输入轴可以不同的转速差速运转的原理。动力学理论分析得到:各构件之间的相互作用力与两输入转矩和两输入角加速度之间的关系、输入角加速度与输入转矩和负载转矩的关系、负载转矩与输入转矩和输入角加速度之间的关系、转动惯量大的太阳轮与行星轮之间的力幅值不等于转动惯量小的太阳轮与行星轮之间的力幅值。ADAMS仿真结果与理论分析结果一致,证明了理论分析的正确性,可用于加减速情况下的差速器的性能分析,进而用于机电伺服作动系统的性能分析。     

潜艇低速航行损失浮力时的挽回操纵

以潜艇低速航行发生损失浮力时的挽回操纵为研究对象,通过建立计算机仿真模型,对可能发生的情况采取不同操纵控制措施进行仿真操纵,从而得出应对潜艇低速航行发生损失浮力时的各种有效的安全操纵措施。     

大炸高下爆炸成型弹丸的试验研究

为进一步优化设计EFP战斗部,试验研究了3种不同药型罩壁厚的EFP战斗部在大炸高下的飞行稳定性能和侵彻威力情况,对比分析穿过纱网靶后留下的孔形及对装甲钢靶板的侵彻效果,并通过仿真计算进行验证。结果表明：药型罩壁厚为0.046D k时形成的EFP不仅飞行稳定性好,且穿透了一定厚度的装甲钢靶板,试验结果与仿真结果吻合较好。     

超高速水下航行器定深控制

超高速水下航行器巡航阶段的核心问题是定深控制问题,超高速水下航行器运行于巡航阶段时具有独特的运动特性。针对超高速水下航行器巡航阶段的运动特性及其具体运动条件下的特点,提出了使用极限操舵方式对超高速水下航行器实施直接深度控制以及通过姿态控制从而间接控制深度的2种深度控制方法,同时还对深度反馈信号的获取进行了讨论。本文提出的控制方法简单易实现,鲁棒性好,数字仿真证明了其有效性。     

倾斜零长发射技术研究

利用虚拟样机技术(VPT)建立了飞行器零长发射过程的动力学仿真模型.详细论述了飞行器发射系统的组成、模型简化和动力学仿真的研究方法.对不同工况下的发射过程进行动力学分析,获取了飞行器发射阶段的姿态参数和发射车的稳定性,验证了飞行器零长发射的可行性和安全性.     

运载火箭火工品引爆线路电流计算和试验研究

火工品引爆线路电流的计算和验证是运载火箭控制系统设计中的一项重要内容。首先介绍火工品引爆线路组成,其次建立火工品引爆线路电流计算等效模型,给出3种不同类型引爆线路电流的理论计算方法,之后给出小电流测试、模拟发火试验和正式发火试验3种试验验证方法。试验结果表明理论计算结果与试验值基本吻合。     

履带式军用工程机械推土作业时悬挂闭锁策略研究

为分析履带式军用工程机械不同悬挂闭锁方案对推土作业性能的影响,文中以某履带式工程车为对象,建立了推土铲刀向下推压和向上提升过程的力学模型,分析了采用不同闭锁方案铲刀推压力和提升力与车体姿态的变化关系,并利用ADAMS/ATV模块建立了虚拟样机模型,对采用不同闭锁方案的切土过程和提铲过程进行了动态仿真,分析结果表明:闭锁...     

多轴电驱动车辆横摆稳定性控制仿真研究

随着近年来对行车安全要求的提高,车辆的安全性研究也成为当前车辆研究中重要的一部分,对用于运载、发射等重型车辆尤其如此。对车辆横摆稳定性的控制是一种主动安全控制的手段,能够有效地保障汽车行驶过程中的侧向稳定性。因此对横摆稳定性控制方法的研究显得尤为重要。针对各轮独立电驱动多轴重型发射车辆的结构特点,建立了二自由度数学模型,利用其各电动轮独立可控的优点,对基于直接横摆力矩控制(Direct Yaw-moment Control,DYC)理论的横摆稳定性控制策略进行了研究和分析。并利用联合仿真,从响应速度、精确性等方面,验证了横摆稳定性控制系统的可行性。仿真结果表明该车辆稳定性控制系统可以使车辆横摆角速度和质心侧偏角得到有效控制,从而提高其稳定性。     

电传动车辆动力电池组分布式管理系统设计

根据动力电池组在电传动车辆上的使用要求,利用总线通讯技术,设计出电池组分布式管理系统,由一个电池组综合管理器和多个电池单体检测模块组成。系统采用基于循环工况的电池组剩余电量神经模糊预测方法,并为了实现对电池单体电压的精确采集,设计出具有特色的压控恒流源电路。实际应用表明,系统运行稳定正常,可扩充性好,对电池组状态预测准确。     

高转速载体惯性测量组合研究

针对目前陀螺仪量程有限,无法用于高转速载体轴向角速度测量的缺点,提出了3种利用加速度计的杆臂效应来解算轴向角速度的方案,用双轴陀螺仪来测量俯仰和偏航方向角速度的惯性测量组合方案.根据函数随机误差公式,给出了载体质心处线加速度和轴向角速度误差传递公式,有利于惯性系统传感器的选择及系统的组建.仿真表明这3种方案在目前陀螺量程还达不到要求的情况下可以用来测量高转速载体姿态,应优先采用方案二,即惯性系统的惯性测量组件由4个加速度计和1个双轴陀螺组成.     

两栖车辆实时控制水陆性能虚拟试验系统开发

两栖车辆有水上、陆上、水陆过渡3种工况。目前对两栖车辆的仿真计算主要有两种：一是利用多体动力学软件平台进行陆上仿真;二是利用计算流体力学软件进行水上性能仿真。都是针对单一工况进行仿真。为了解决多种工况下的动力学计算问题,采用粒子流场与刚体碰撞耦合的理论,结合传统多体动力学计算方法,建立了实时控制的两栖车辆全工况的动力学仿真系统。在此基础上实现了对多项水陆性能的虚拟试验,并以某高速履带两栖车辆为实例进行了验证。两栖车辆有水上、陆上、水陆过渡3种工况。目前对两栖车辆的仿真计算主要有两种：一是利用多体动力学软件平台进行陆上仿真;二是利用计算流体力学软件进行水上性能仿真。都是针对单一工况进行仿真。为了解决多种工况下的动力学计算问题,采用粒子流场与刚体碰撞耦合的理论,结合传统多体动力学计算方法,建立了实时控制的两栖车辆全工况的动力学仿真系统。在此基础上实现了对多项水陆性能的虚拟试验,并以某高速履带两栖车辆为实例进行了验证。验证结果表明：与试验数据对比,该仿真方法的计算误差小于15%,具有一定的准确度。     

高超声速飞行器高精度载荷抛撒制导方法

为解决高超声速飞行器俯冲段载荷抛撒问题,提出了基于抛撒点弹道参数组合与载荷落点映射关系的高精度载荷抛撒制导方法.采用人工神经网络方法建立了抛撒点弹道参数组合与载荷落点的映射关系,极大地降低了存储量并且提高了在线计算效率.在建立的映射关系基础上,通过设计飞行器向固定点、固定状态导引的制导律,给出了抛撒点固定的载荷抛撒制导方法;为了提高载荷抛撒的灵活性,采用预测-校正思想,给出了抛撒点实时确定的预测-校正载荷抛撒制导方法.CAV-H飞行器的载荷抛撒制导仿真表明,2种载荷抛撒制导方法获得的落点精度分别为300m与17m,所提出的2种制导方法涵盖了载荷抛撒制导的2类主要方案,可互为重要补充,能够为高超声速飞行器俯冲段高精度载荷抛撒提供参考.