带调节因子的EPS助力控制

针对常规EPS助力控制难以随路面附着系数的变化提供合理的助力力矩的问题,提出了一种带有调节因子的助力控制。该方法通过调节因子在线调节车速感应系数,使EPS的助力特性随路面附着系数的变化而变化,从而增强EPS助力控制的自适能力。Matlab/simulink仿真研究表明,该方法能够随路面附着系数变化合理有效地调节助力力矩。     

连通式油气悬架导弹发射车道路友好性联合仿真研究

为降低某四轴连通式油气悬架导弹发射车行驶时对路面的损伤程度,对导弹发射车的道路友好性进行了联合仿真研究。基于油气悬架发射车1/4模型,推导了其6自由度动力学方程,采用滤波白噪声法构建路面激励,建立了考虑轮胎非线性特性的ADAMS/Simulink/AMESim联合仿真模型,以"95百分位四次幂和力"作为评价指标对道路友好性进行深入分析。研究结果表明:蓄能器初始充气压力、容积和阻尼孔径对道路破坏系数有较大影响;车速升高时,较好路面的道路破坏系数增加缓慢,然而对于低等级路面,道路破坏系数会显著增大;在合理的范围内,选择较低的轮胎刚度可以提高道路友好性。     

轮胎压路机防打滑控制方法研究

因轮胎压路机的左右轮附着条件不相同,当驱动轮中某一个轮胎的驱动力大于地面附着力,就会出现打滑,压路机就会产生滑转。打滑既可能导致马达超速从而引起马达损坏,也会导致压路机不能正常工作。从液压控制方面提出几种轮胎压路机防打滑的方法。     

基于AFS/DYC的底盘稳定性协调控制研究

建立了基于Dugoff轮胎模型的七自由度整车模型及线性二自由度参考模型.利用轮胎负荷率与侧向加速度对车辆状态进行识别,设计了基于前轮主动转向与直接横摆力矩控制的底盘稳定性协调控制系统.引入附加横摆力矩分配系数对各子系统的工作状态进行决策并实现其介入程度的实时分配.以单移线工况对协调控制系统在高低附着两种路面情况下进行了仿真分析.结果表明:该控制系统在两种路面情况下控制效果良好.     

基于AFS/DYC的底盘稳定性协调控制研究（英文）

建立了基于Dugoff轮胎模型的七自由度整车模型及线性二自由度参考模型。利用轮胎负荷率与侧向加速度对车辆状态进行识别,设计了基于前轮主动转向与直接横摆力矩控制的底盘稳定性协调控制系统。引入附加横摆力矩分配系数对各子系统的工作状态进行决策并实现其介入程度的实时分配。以单移线工况对协调控制系统在高低附着两种路面情况下进行了仿真分析。结果表明:该控制系统在两种路面情况下控制效果良好。     

轮胎压路机主动防滑系统(ASR)研究

为了解决轮胎压路机在行走过程中的打滑问题,采用汽车驱动防滑系统的基本原理,在轮胎压路机打滑时,利用液压制动系统,对打滑车轮进行制动,在驱动桥对驱动力的分配作用下,使未打滑车轮获得驱动力,驱动压路机越过打滑路面。     

基于自助法的弧齿锥齿轮齿面修正

为了降低弧齿锥齿轮在批量加工制造中存在的齿面偏差,提出一种基于自助法的弧齿锥齿轮齿面修正方法。以同一批次小样本弧齿锥齿轮作为研究对象,在自助法统计齿面偏差检测数据的基础上,得到大量的齿面偏差数据;利用NURBS曲面拟合方法构建齿面的均值差曲面,将它作为实际加工齿面,建立齿面偏差的数字化预控补偿模型,对它进行优化求解,得到批量齿面数控加工的机床修正参数,然后不断调整机床加工参数,实现齿面的预控修正补偿;最后对修正前、后齿面偏差作对比分析。结果表明：小轮齿面偏差比修正前降低了76.66%,验证了自助法齿面修正理论的有效性,对指导弧齿锥齿轮批量齿面修正提供了理论依据。     

逻辑门限防抱死制动系统操纵稳定性研究

为有效降低ABS控制系统的开发时间和费用,采用虚拟样机联合仿真技术实现控制系统算法的快速测试与验证。首先在ADAMS/Car中建立了具有麦弗逊独立前悬架、多连杆式独立后悬架的97自由度虚拟整车模型,然后在MATLAB/Simulink中设计了基于最佳滑移率的逻辑门限ABS控制器,并提出一种采用汽车纵向车速计算实时滑移率的方法。利用ADAMS/Control专用接口将非线性整车模型转化成S函数供ABS控制器调用,实现联合控制。对车辆在分离系数路面上直线行驶紧急制动工况进行仿真分析,结果表明:设计的ABS控制器能够有效提高汽车制动时的操纵稳定性能,该控制算法有较强的实用性。     

汽车可变阻尼系数液压悬架的模糊控制

控制液压悬架的阻尼系数可变是改善乘坐舒适性和减小汽车对路面动载影响的重要方法。由于车辆行驶的路面不平度不可预测,准确地控制悬架阻尼系数非常困难。为此,基于悬架系统原理和模糊控制理论,提出采用模糊控制悬架阻尼系数的控制策略。模糊控制算法采用Mamdain推理法,控制器根据车身位移与悬架位移之差对模糊控制器控制系数α进行调节,进而调节阻尼系数b的大小。仿真结果表明:可变阻尼系统有效地控制了汽车悬架系统的振动,减小了汽车动载对路面的影响,所提出的控制策略切实可行。     

基于模糊制动压力控制的电液制动系统研究

为实现对车辆制动系统的准确控制,设计一种基于模糊制动压力控制的电液制动系统。对电液制动系统的结构进行分析,明确其制动原理。对车辆进行建模,得到车轮纵向和横向受力的计算方法,建立车轮的动力学方程。通过扩展卡尔曼滤波器计算车辆制动压力控制时的相应参数,采用车辆的滑移角及滚动速度求取车轮的纵向和横向滑移系数。构造模糊推理系统的隶属函数,以车轮的滑移系数及附着系数作为依据,求取路面类型。根据路面类型,基于人工神经网络,得出参考滑移。利用参考滑移得到滑移误差和误差率;通过模糊控制隶属函数求出最佳控制压力,完成车辆制动控制。结果表明：在高附着系数路面及混合附着系数路面上,所提方法比模糊PID方法的制动时间分别缩短了10.66%和11.83%;在制动控制时,该方法的滑移率比模糊PID方法的滑移率波动幅度更小且更接近最佳滑移率,说明该方法能高效且稳定地实现车辆的制动控制。     

基于CMAC-PID的车道保持辅助系统控制策略研究

车道保持辅助系统是汽车安全辅助驾驶的重要组成部分,可有效提高汽车行驶安全性。针对辅助系统在车辆控制权分配上存在的人机冲突问题,对车辆状态判断决策以及辅助控制策略进行研究。首先建立车辆-道路参考模型,基于预瞄理论提出车辆运行状态的监控方法,根据施加在方向盘上的转矩设计车辆偏离判断决策。然后利用CMAC神经网络的自学习功能实时调节PID参数,实现对车辆转向系统的主动控制。最后通过CarSim与Simulink软件进行联合仿真分析。研究结果表明:与传统PID控制相比,所提出的CMAC-PID控制策略能够正确判断驾驶员操作与车辆运行的状态,当车辆发生偏离时可有效进行预警和主动纠偏控制,控制精度高,响应速度快,在降低人机冲突的同时,确保行车安全。     

基于AFS和DYC集成控制的分布式驱动电动汽车横摆稳定性控制

为提高分布式驱动电动汽车行驶稳定性,基于模型预测控制提出一种将驱动电机和各执行器的饱和输出力矩作为控制输入约束、将横摆角速度作为输出约束的汽车稳定性控制方法。建立2自由度的车辆状态空间模型作为预测模型,计算跟踪期望横摆角速度所需的附加横摆力矩,考虑电机和液压制动系统等约束设计三种控制分配算法,将上述算法应用于四轮驱动的7自由度整车模型进行仿真,结果表明:以轮胎负荷率平方的方差与均值加权最小为目标的优化控制分配方法,可有效提高分布式驱动电动汽车的横摆稳定性。     

基于协同模糊控制的四轮驱动AGV稳定性研究

为提升四轮驱动AGV运行稳定性,通过建立其运动学模型,获得小车位姿、运动形式与各驱动轮速度的内在关系;提出小车协同运动控制技术,运用ADAMS软件对小车进行运动仿真并分析,验证了该控制技术的合理性;通过分析小车纠偏公式,提出模糊纠偏控制技术,建立小车协同模糊控制联合仿真模型,验证了协同模糊控制技术的合理性;搭建实验样机进行现场测试,结果表明:采用协同模糊控制技术可以使小车轨迹偏差稳定在±10 mm以内,单摆摆角范围在±5°以内,且均优于独立PID控制技术。     

船舰转叶舵机用复式液压摆动缸结构解耦研究北大核心

针对转叶舵机操舵过程中所受水动力负载复杂且与转舵角度、角速度构成强力位耦合关系,严重影响舵机系统控制性能的问题,在分析舵叶表面流体力的基础上,提出一种新型复式液压摆动缸结构解耦的方案。该复式摆动缸为双层结构,舵驱动缸嵌套在力矩解耦缸内部,驱动缸转子与舵杆固连,驱动缸壳体兼做力矩解耦缸转子。通过驱动驱动缸转子进行舵机角度控制,解耦缸转子转动,施加主动力矩作用在驱动缸转子上,抵消水动力在舵杆上产生的负载力矩,消除水动力对舵角控制的影响。仿真结果表明:该复式摆动缸能有效解决流体力干扰,对舵角控制品质的提升有质的帮助。     

四驱电动车液压再生制动系统制动能效的研究

为定量分析四驱电动汽车液压制动能量再生系统的制动效能和蓄能能力,设置再生制动系统单独制动仿真。液压二次元件以泵的形式运行,建立蓄能器数学建模,对汽车制动时的受力进行运动学分析,然后在AMESim软件上搭建仿真模型。由于蓄能器最低工作压力是影响蓄能器效能的关键参数,进而也是影响液压制动能量再生系统制动效能的关键因素,所以赋予蓄能器不同的最低工作压力进行对比仿真分析。仿真结果表明:当蓄能器最低工作压力为17 MPa时,在保证四驱电动车液压再生制动系统有较高的制动能效的同时,可以获得较高的蓄能器效能。     

重型行走机械闭式液压驱动同步控制

针对高速铁路建设项目中应用的某重型轮胎式行走机械在行走过程中存在前后车不同步的现象,分析了其泵控马达闭式液压驱动系统的特点及不同步的原因,总结了基于速度协同控制方法的不足,提出了基于前后车驱动力相协调的同步控制策略,并给出前后车驱动力之间的对应关系。在实车上对提出的同步控制策略进行了实验验证,结果表明:基于驱动力协调的同步控制方法可有效提升整车驱动性能,解决了前后车之间的不同步问题,为多驱动系统的重型轮胎式行走机械的同步控制提供了新的思路。     

矿用宽体车主动油气悬架的复合控制方法研究

由于矿用宽体车被动油气悬架不能根据路面情况以及车载变化达到实时调整车姿来满足车辆平顺性要求,为进一步改善矿车行驶平顺性,提出一种神经网络和模糊PID控制相结合的主动悬架复合控制方法。建立单气室油气弹簧数学模型,并经实验验证了模型的正确性;在此基础上以C级路面作为输入,建立1/2车辆动力学模型,以悬架输出力为控制对象,对控制器的设计进行了详细研究,并对矿车前半车身垂向及侧倾方向的振动特性进行了对比分析。结果表明：与被动悬架相比,所设计的主动控制策略使车身垂直加速度降低了38.45%,侧倾角加速度降低了27.16%,轮胎动载荷降低了32.68%,悬架动扰度降低了34.8%,极大地改善了车辆行驶平顺性。     

基于自抗扰控制的分布式铰接车辆转向控制

铰接车辆通过前后车体间的相对转动实现转向行驶,这种特殊的转向形式导致其转向稳定性差,转向运动控制精度要求高。针对此问题,以某四轮分布式驱动井下支架搬运铰接车为原型,构建包括车身模型、轮胎模型和单阀控双非对称缸液压转向系统在内的分布式铰接车辆11自由度非线性动力学模型,并设计基于自抗扰控制器的液压转向控制系统,用以提升铰接车辆的转向稳定性。为验证此方法的有效性,建立MATLAB/Simulink仿真模型,进行初始车速为2.5 m/s的转向分析,并在同种工况下,加入外界干扰力矩,以PID控制器为对照组,对比分析两种液压转向系统控制器的抗扰动性能。仿真结果表明：基于ADRC控制的液压转向系统的转向角度误差在0.017 rad以内,且转向角度跟踪速度快,相对于PID控制器具有更好的抗扰动性能,有效提高了铰接车辆的转向稳定性。