双侧电机耦合驱动履带车辆斜坡转向控制策略

斜坡转向过程是履带车辆的一种典型工况,受重力沿斜坡分力的影响,其动力学特性与平面转向相差很大,转向控制难度大。为提高履带车辆斜坡转向过程的稳定性,对双侧电机耦合驱动履带车辆的转向原理和履带车辆动力学与运动学进行分析,建立斜坡转向运动学与动力学模型。在此模型基础上,提出斜坡转向模型预测控制策略。针对不同斜坡角度以及转向半径,利用MATLAB/Simulink软件对转向控制策略进行建模与仿真,并通过电驱动车辆进行了实车验证。结果表明,该履带车辆斜坡转向模型具有较高的可信性,基于模型预测的斜坡转向控制策略能够使车辆稳定地进行斜坡转向操纵。     

Bionic Design and Simulation Analysis of Energy-Efficient and Vibration-Damping Walking Mechanism

节能减振步行机构的仿生设计及仿真分析

张锐¹,庞浩¹,何远^1,2,韩佃雷¹,文立阁³,江磊⁴,李建桥¹

（1. 吉林大学 工程仿生教育部重点实验室,长春 130022;

2. 长春长光睿视光电技术有限责任公司,长春 130102;

3. 吉林大学 机械与航天工程学院,长春 130022;

4. 中国北方车辆研究所,北京 100072）

摘要：非洲鸵鸟能以60 km/h的速度持续奔跑30分钟,其后肢结构具有优良的节能、减振性能。为实现腿式机器人高效节能、缓冲减振的腿部机构的设计,根据鸵鸟跗骨间关节的被动回弹特性以及腿部的输出刚度可变特性,结合鸵鸟后肢结构的比例和尺寸,设计出了仿生刚-柔复合腿式机器人单腿结构。并且利用ADAMS软件模拟了仿生机械腿的运动。通过运动仿真分析,研究了内弹簧刚度系数在一定范围内的变化对机身质心垂直加速度以及电机功耗的影响,获得最佳的内弹簧刚度系数为200 N/mm,并进一步验证了内外弹簧机制能够有效地降低机械腿的能耗。仿真结果表明,采用内外弹簧机制能够有效降低电机约72.49%能耗。

关键词：工程仿生;仿生机械腿;被动回弹特性;刚-柔复合结构;节能减振

     

基于智能优化相关向量机的综合传动变工况直驶传递效率预测

传递效率是表征履带车辆综合传动装置性能的重要指标之一,但综合传动装置内部复杂的动力传递路径和外部工作环境导致其传递效率预测模型建模困难,无法保证传递效率的准确计算。基于上述分析,提出一种基于综合传动装置直驶模式下多种工况传递效率数据驱动的传递效率预测方法。对75台综合传动装置不同工况下的传递效率数据进行统计分析并得到统计特征;通过统计特征选择智能优化相关向量机进行传递效率预测建模,进而实现待测综合传动装置在变工况直驶模式下的传递效率预测。结果表明,变工况下测试样本传递效率预测结果的平均绝对误差和均方根误差分别控制在0.01和0.02以内,验证了该方法的可行性和正确性。     

基于遗传算法优化和模糊控制动态优化的自动变速器换挡规律设计

为提高轻型越野战术车辆的整车动力性,针对车辆的自动变速器换挡规律进行优化设计.依据MATLAB/Simulink的仿真环境,构建基于车速和油门开度双参数换挡规律的整车动力模型.以双参数换挡规律的换挡点为优化对象,采用遗传算法对换挡点进行优化.根据加速度参数能反映车辆纵向动态的特性,引入加速度,采用模糊控制算法对换挡规律...     

Tube-trailer consolidation strategy for reducing hydrogen refueling station costs

The rollout of hydrogen fuel cell electric vehicles (FCEVs) requires the initial deployment of an adequate network of hydrogen refueling stations (HRSs). Such deployment has proven to be challenging because of the high initial capital investment, the risk associated with such an investment, and the underutilization of HRSs in early FCEV markets. Because the compression system at an HRS represents about half of the station's initial capital cost, novel concepts that would reduce the cost of compression are needed. Argonne National Laboratory with support from the U.S. Department of Energy's (DOE) Fuel Cell Technologies Office (FCTO) has evaluated the potential for delivering hydrogen in high-pressure tube-trailers as a way of reducing HRS compression and capital costs. This paper describes a consolidation strategy for a high-pressure (250-bar) tube-trailer capable of reducing the compression cost at an HRS by about 60% and the station's initial capital investment by about 40%. The consolidation of tube-trailers at pressures higher than 250 bar (e.g., 500 bar) can offer even greater HRS cost-reduction benefits. For a typical hourly fueling-demand profile and for a given compression capacity, consolidating hydrogen within the pressure vessels of a tube-trailer can triple the station's capacity for fueling FCEVs. The high-pressure tube-trailer consolidation concept could play a major role in enabling the early, widespread deployment of HRSs because it lowers the required HRS capital investment and distributes the investment risk among the market segments of hydrogen production, delivery, and refueling.     

低频电磁场对n-SiCp/2024复合材料组织与性能的影响

分别采用低频电磁铸造(LFEC)与传统半连续铸造(DC)制备n-SiC_p/2024复合材料铸锭,并对铸锭进行挤压以及T6热处理。通过金相组织观察(OM)、TEM、室温力学性能测试等手段,分别研究了低频电磁铸造与传统半连续铸造工艺对n-SiC_p/2024复合材料的微观组织、力学性能的影响情况。实验结果表明:DC制备的n-SiC_p/2024复合材料铸锭表面局部存在偏析瘤,大多数n-SiC_p团聚在晶界处,只有少数聚集在晶粒内部;LFEC制备的n-SiC_p/2024复合材料铸锭组织晶界清晰,n-SiC_p团聚现象基本消失,组织均匀,晶粒细化效果明显。LFEC制备工艺可以有效细化n-SiC_p/2024复合材料铸锭的晶粒尺寸,其电磁搅拌作用对消除n-SiC_p颗粒的团聚现象有显著作用;与DC工艺相比,LFEC可同时提高复合材料的强度与延伸率。     

机动突击中的自组网多路径路由技术

随着作战样式的变化和武器装备的变革,装甲车辆机动突击作战中协同控制的重要性不断增强,对网络通信的各项性能指标提出了更高要求,而自组织网络所具备的一些优良特性能够较好地适应这一需求。在网络通信中,稳定性是衡量网络路由性能的重要因素。机动突击作战中,车辆移动、障碍物阻挡等因素将导致网络拓扑变化迅速,给路由稳定性带来严重影响,极大地降低了网络通信质量。基于AODV协议,设计并仿真了一种链路不相交的多路径被动式路由协议,以路由回复消息中携带的路由信息为基础,实现两条不相交链路作为通信路由并互为备份。仿真结果表明,该协议在数据包到达率及平均时延方面较AODV协议均有一定提高。     

车辆智能悬挂发展现状与研究思路探讨

在分析车辆各类智能悬挂系统实现方案及技术特点的基础上,提出了基于路面预瞄的电磁混合悬挂技术是未来车辆智能悬挂技术的发展方向与研究主线,而路面不平度预瞄技术-电磁混合悬挂技术-复合控制方法与高效算法是车辆智能悬挂走向实用必须克服的3个关键技术.     

重型车辆液力缓速器空损试验研究

对应用于重型车辆的液力缓速器进行了CFD仿真和空损试验研究,结果显示空损较大,不能满足使用要求.为了降低空损,设计了挡片机构,安装后,再次试验,液力缓速器的空损大幅减小,所设计的降低空损机构行之有效,能够将液力缓速器的功率损失控制在一定范围内,满足了重型车辆的使用要求.     

坦克装甲车辆发动机排气发电技术研究

提出一种利用布雷顿(BRAYTON)循环的坦克装甲车辆发动机排气发电技术方案,对循环过程进行了热力学分析,并探讨了引入循环后对发动机性能的影响及在坦克装甲车辆上实现的可行性,分析研究表明该系统技术适用于坦克装甲车辆的发动机排气发电.