装载机线控转向系统研制

线控转向系统将电液比例、计算机和自动控制等高新技术充分结合,取消装载机原有转向系统中转向盘与转向轮之间机械（或液压）的联系,使装载机转向系统的转向灵敏度可以根据工况进行调节,为驾驶员提供合适的路感,解决了装载机作业效率与高速行走稳定性之间的矛盾,在提高作业效率的同时,降低了操作人员的劳动强度,简化了装配过程,使装载机的遥控驾驶成为可能。设计了装载机线控转向系统的液压系统、电控系统的软硬件,并在样车上进行了试验,结果表明装载机在安装线控转向系统后可以满足实际使用要求。     

侧面叉车线控液压转向系统的设计与仿真

随着线控转向技术的发展,线控转向技术与液压技术结合的线控液压转向系统将改善车辆的转向性能。针对侧面叉车的行驶特点,设计了侧面叉车的线控液压转向系统,在分析系统工作原理基础上,建立了转向系统数学模型;提出了模糊PID控制策略,利用AMESim和Simulink对系统进行联合仿真,仿真分析结果表明,采用模糊控制系统的动态响应性能有明显提高,抗外部干扰能力加强,转角的跟随性较好,转向系统的响应速度达到了车辆实际的要求,为线控液压转向技术在叉车上的推广应用提供理论指导。     

装载机线控转向系统的设计与分析

针对装载机转向系统能源消耗大,使用成本高,驾驶室工作条件差和驾驶易疲劳的缺点,设计了线控转向系统。该系统采用变量泵,系统采用容积控制,能耗较定量泵低,去除了方向盘与转向系统之间的机械连接,转向非常轻便,工作室环境得到了改善。首先设计了整体的线控转向系统方案,然后建立了数学模型,在数学模型中加入PID模糊控制,最后在MATLAB/Simulink中仿真。结果证明,该系统具有非常好的稳定性,方向盘转角与转向马达转角随动性很好。     

线控液压转向系统动态特性研究分析

该文根据线控液压转向系统工作原理建立液压系统仿真模型,采用电液比例PID控制方法,将车轮转角目标值与方向盘输入实际值的偏差作为输入进行控制.首先利用阿克曼定理进行理论分析,得出车轮最大转角和主动轮与从动轮转动角度关系,然后通过改变方向盘输入信号的频率、车速、伺服阀频率和额定流量、比例增益,对线控转向系统动态特性进行研究...     

一种满足线控转向系统转角控制的电路架构

鉴于汽车转向系统直接影响着汽车操纵的稳定性、驾驶舒适性和主动安全性,引入新一代的线控转向系统,该线控转向系统取消了转向盘与转向轮之间传统的机械联动。比较了线控转向系统与传统转向系统的特点。主要介绍了线控转向系统的结构、工作原理、关键部件和转角控制总成电路架构,分析了转角控制总成研究的目的与意义。讨论了线控转向系统在未来发展中仍需要解决的相关问题,包括安全可靠问题、成本问题和控制策略问题等。     

一种无角度传感器的SBW方向盘转角获取方法

文中针对方向盘转角传感器成本高的问题,提出了一种无角度传感器的线控转向系统方向盘转角获取方法。该方法利用线控转向系统路感电机的转子电气角度,采用多点采样的思路,对路感电机的转子电气角度进行实时过零检测,从而计算方向盘的转角。通过该方法获得的方向盘转角与专用转角传感器获得的方向盘转角的比较表明,误差保持在1°以内,满足线控转向系统的要求。     

模糊控制在线控液压转向系统上的应用

针对线控液压转向系统转向沉重、转向滞后、转向不稳等问题,同时基于线控液压转向系统多变量、不确定和非线性的特征以及目前数学模型还不够精确。提出采用模糊控制方法对线控液压转向系统进行控制。通过考虑转向系统的各种非线性因素,在AMESim和Simulink中建立了与实际线控液压转向系统相吻合的联合仿真模型,通过仿真得出液压缸位移曲线,结果表明:在相同的输入信号下,模糊控制与无控制相比,其响应速度大约提高了1.2s左右,且其动态特性良好,输出稳定,满足系统要求。     

多轴车辆线控液压转向系统设计及转角控制

为减小多轴转向车辆货厢部位的第三轴转向轮转向磨损,要求该车轮与驾驶室部位的前转向轮转角关系满足阿克曼转向原理。针对某型号8×2四轴重型车辆,设计出一种第三轴线控液压转向系统,并建立其动力学模型,设计了基于指数趋近律的滑模控制器对第三轴转向轮转角进行控制,选取典型工况对所设计的控制器进行了仿真分析,并进行实车试验验证。研究结果表明：基于指数趋近律的滑模控制比基于比例切换函数的滑模控制及开环控制响应更快速、趋近目标值时间及超调持续时间更短、稳态差值更小;与采用机械液压转向系统相比,安装基于该控制器的线控液压转向系统不仅能显著提高第三轴轮胎的转向抗磨损性能,同时也改善了整车的转向性能。     

线控转向系统方向盘转角传感器设计

为确保线控转向系统方向盘输入转角能精确采集,以双芯片MLX90316霍尔传感器为角度采集部件,STM32作为控制器,设计一种线控转向车辆方向盘转角数据采集系统。文中对硬件设计和软件设计介绍的同时进行了详细的分析。测试结果表明,多组数据与取值的方差较小,稳定性较高,满足数据采集需求。     

基于力矩反馈-位置差型线控液压转向系统控制

针对轮式农业机械的线控液压转向系统的控制包括转向轮转角控制与路感模拟控制两部分,系统控制的协调性非常重要。分析了两部分控制间的耦合关系以及双向控制理论;提出一种融合位置与力矩信息的力矩反馈-位置差型控制方法,根据转向轮的目标转角（转向轮的目标转角由转向盘转角与角传动比理论计算得到）与转向轮实际转角的差值控制路感电机,同时根据驾驶员的作用力矩控制电液比例伺服以驱动转向,并完成了台架试验。结果表明：转向盘在不同初始角度下的回正时间约为0.5s,转向阶跃响应稳态误差为0.231°,响应时间为2.265s,正弦跟随误差不大于1.401°,随机输入下的跟随误差不大于4.492°,但在转向盘转向改变时,误差达12.376°,持续时间约0.15s。     

四轮全方位线控转向系统设计与控制方法研究

为提升车辆转向的机动灵活性,摆脱传统转向机构的束缚,探索新型的转向模式,设计一个四轮全方位线控转向系统。针对单个车轮360°转向需求,文中对全方位转向系统的具体结构进行了设计与优化,完成了转向阻力矩的计算和有关零部件的设计、选型,对原地转向、楔形行驶等机动转向模式下的转角分配策略进行了分析,并针对永磁同步电动机设计了位置环-速度环-电流环三闭环空间矢量控制算法及其控制器。结合仿真与台架实验验证了所提出的四轮转角分配策略及转角闭环控制策略的有效性,可为新一代汽车转向系统的设计提供一种新的思路。     

双泵合流液压系统转向动力学特性与能耗分析

针对装载机转向系统效率较低的问题,以装载机转向机构和双泵合流液压系统为研究对象,采用ADAMS和AMESIM建立了转向液压系统机-液耦合仿真模型,得到了不同因素对轮胎应力的影响,分析了装载机处于不同工况下双泵合流转向液压系统中压力、能耗和效率等特性参数的变化特性.仿真结果表明,转向角越大,轮胎所受的载荷越大;转向半径越小,轮胎的侧向力越大.在慢转向时利用双泵转向液压系统比快速转向效率高,研究结果为装载机合流转向系统的节能效果提供了数据参考.     

两级液压放大技术在CAT装载机转向装置上的应用

随着装载机的大型化，其转向阻力矩提高，靠单级全液压转向器控制的液压动力转向装置已不能满足重载装载机的转向要求。本文介绍1种采用2级液压控制及负荷传感技术动力转向系统及其在CAT装载机转向装置上的应用。图1为该液压动力转向系统工作原理图。     

汽车EHB系统控制策略研究

为了提高汽车线控液压制动系统的动态响应特性,在分析了线控液压制动系统工作原理的基础上建立其数学模型以及AMESim液压模型,提出了遗传算法优化PID控制策略和模糊自适应PID控制策略。基于AMESim与Matlab/Simulink软件搭建系统联合仿真研究平台,通过分析相同输入信号下实际制动轮缸压力曲线来研究线控液压制动系统在两种控制算法下的动态响应特性。结果表明遗传算法优化PID控制策略比模糊自适应PID控制策略下的系统响应时间少0.1s,前者更有助于提高线控液压制动系统的响应特性。     

线控转向车辆转向控制策略研究

建立了线控转向系统的数学模型,对前轮转角采用基于理想变传动比的前馈控制和期望横摆角速度反馈控制的动态校正控制算法,从而确定合适的前轮转角,实现前轮主动转向,在一定程度上减轻驾驶员负担。通过对两种附着系数路面进行仿真研究,可以得出采用该控制策略可以缩短车辆的反应时间,减小质心侧偏角稳态值及超调量,使线控转向车辆转向更加平稳,提高抗干扰性,改善车辆的操纵稳定性。     

线控转向车辆可变角传动比特性的研究

针对线控车辆的操控性能改善问题,对线控转向系统可变角传动比特性的优化设计方法进行了研究。基于客观的车辆操纵稳定性指标多目标评价函数,结合"驾驶员-车-路"闭环系统双移线工况仿真实验结果分析,确定了不同车速对应的最优角传动比;在此基础上,考虑车辆非线性横摆角速度增益特性对驾驶员转向操作的不利影响,分析了角传动比随转向盘转角变化的特性;对固定角传动比系统和可变角传动比系统的线控车辆,分别进行了双纽线和双移线两种典型转向工况下的仿真对比实验。实验及研究结果表明:相比于传统固定角传动比系统,具有角传动比可变优化特性的转向系统不仅能改善车辆低速转向灵敏性和中高速路径跟随性能,还能有效减小驾驶员的转向操作负担。     

无人车的线控转向系统故障诊断

针对无人车线控转向系统的安全性及可靠性问题,分析了它的结构组成、工作原理以及故障类型,并且利用线控转向系统离散动力学模型和车辆二自由度模型,借助横摆角速度、侧向加速度和转向执行电机电流信号,设计了基于卡尔曼滤波方法的对转向管柱转角传感器进行实时故障诊断的算法,针对电机的突变故障,通过对电机参数的实时估计来进行故障诊断。实车试验验证表明,所设计的故障诊断算法能够准确、及时诊断出无人车线控转向系统所出现的故障。     

装载机定变量液压系统工作原理与节能分析

构建了新型装载机定变量液压系统, 分析了装载机定变量液压系统的工作原理及能耗问题。利用SolidWorks软件建立装载机工作机构的三维模型, 将其参数导入AMESim仿真软件中建立装载机的动力学模型;同时在该仿真软件建立装载机定变量液压系统的仿真模型, 针对装载机3种不同工况中的工作特性及能耗问题进行仿真计算分析。结果表明:转向系统由负载敏感泵供油, 泵输出流量大小取决于负载需求, 避免了旁路节流等损失;同时通过合理设计节流阀阀口面积, 使定量泵与变量泵顺次开始向工作系统供油, 小流量时只由定量泵向工作系统供油, 当负载需求流量增大, 定量泵与变量泵双泵合流, 共同向工作系统供油, 既保证了装载机的工作效率, 又具有节能效果;当转向系统与工作系统同时动作时, 变量泵优先向转向系统供油, 具有转向优先功能, 保证了装载机的安全性。相对于全定量系统, 定变量液压系统的效率更高, 尤其在小流量工况下, 具有明显节能效果。     

铲土运输机械

正装载机GJ20164049装载机流量匹配转向系统特性分析[刊,中]/闫旭冬…//液压与气动.-2016,(4).-21~24在Simulation X中建立了装载机整机联合仿真模型,对采用负荷传感转向系统的装载机进行了仿真研究;构建了装载机的试验测试系统,验证了仿真模型的准确性。进一步将流量匹配转向系统应用于此仿真模型,维持与现有系统相同转向特性的条件下,该系统在各转向工况下降低泵输出能耗约35%。图7     

基于MATLAB的车辆转向传动机构设计

基于三轴车辆全轮转向系统方案,设计相应的转向传动机构,建立了该机构的数学模型,并通过MATLAB软件中的非线性优化命令进行设计计算。计算结果表明,由该机构所决定的转向曲线与理论阿克曼曲线能较好吻合。且车轮理论与实际转角误差较小,有较高运动精度。同时,该机构能够很好地与转向液压系统配合,进而实现对车轮转角的实时精确控制。