用于转向架刚度测试的六自由度加载平台控制策略

为提升高速列车转向架测试设备的技术水平,提出了一种用于转向架悬挂刚度动态测试的六自由度加载平台.对此平台建立了的位姿解算模型,并确立了平台运动姿态与七台液压缸伸缩量的函数关系.通过对加载系统特点的分析,建立了基于RBF网络整定PID参数的多通道协同加载的控制策略,对每个单通道则采用了零相差前馈跟踪的控制策略.仿真结果证明,这种控制策略不仅对单缸的位移控制具有快速响应的特点,同时也能够对多通道加载实现快速跟踪,提高了六自由度加载平台的运动精度,可将该平台结构和控制策略应用于转向架悬挂定位刚度的动态测试当中.     

基于六自由度平台的轨道扭曲不平顺几何信息模拟

为了获取轨道扭曲不平顺几何信息,根据扭曲不平顺变化特征及轨道扭曲不平顺模拟器结构,建立了轨道不平顺模拟器双六自由度模拟平台位姿反解模型和位姿关联模型.借助Simulink位姿反解模型对国内常用轨距与转向架常用轴距对应的3种扭曲不平顺位姿反解进行解算,解算结果与位姿正解具有很好的一致性,验证了所建位姿反解模型、位姿协调关联模型的正确性.以某型转向架为例,利用试验台进行了不同基长的扭曲不平顺室内试验,研究了扭曲不平顺基长对轮重减载率的影响.试验结果表明,扭曲不平顺基长越小,轮重减载率越大,基长2.4、5.0 m的最大轮重减载率分别为0.594和0.581,满足国家标准规定的安全限值.      

后轮对独立回转转向架与传统转向架曲线通过性能的对比研究

利用典型的线性稳态模型对传统转向架和新型转向架（后轮对独立回转转向架）的曲线导向能力进行了分析。建立了具有14个自由度的非线性车辆模型,对最佳的一系纵向刚度布置（前导轮对的纵向刚度较小,跟从轮对的刚度较大）的新型转向架和传统转向架车辆的曲线性能进行了仿真对比。仿真结果表明,新型转向架的曲线导向性能优于传统转向架。     

铁道货车非线性稳定性

建立了具有 35个自由度的三大件转向架货车系统通用非线性数学模型 ,可用于分析普通三大件转向架、侧架交叉支撑转向架、自导向和迫导向径向转向架货车的非线性动力学特性。模型充分考虑了轮轨相互作用关系及悬挂系统的非线性因素 ,运用数值分叉理论分析车辆系统的非线性运动稳定性 ,对各导向机构和交叉支撑机构对三大件转向架货车运动稳定性的影响分别进行了研究 ,同时对货车系统有可能出现的准周期解及混沌运动也进行了探讨     

非合作目标视觉位姿测量与地面验证方法

针对航天器在轨服务与空间垃圾清理中非合作目标的精准定位与定姿问题,提出了基于显著特征的空间非合作目标双目视觉位姿测量方法.通过地面气浮实验平台实现目标在类太空失重环境下的运动状态,对具有显著特征的航天器局部区域进行位姿测量与地面验证试验.文章具体开展太阳能帆板三角架的视觉显著性特征描述,通过计算机图像学处理手段提取显著特征内外边界信息,并将拟合的直线特征交点重建以获取其三维世界坐标;以双目视觉下显著特征点的空间共线性误差平方和作为误差函数,采用正交迭代方法解算目标位姿;最后给出位姿解算方法与传统三点解算的结果对比分析.该研究重点实现了非合作目标位姿测量与地面验证试验,对空间在轨操控技术具有重要指导意义.     

非合作目标视觉位姿测量与地面验证方法

针对航天器在轨服务与空间垃圾清理中非合作目标的精准定位与定姿问题,提出了基于显著特征的空间非合作目标双目视觉位姿测量方法.通过地面气浮实验平台实现目标在类太空失重环境下的运动状态,对具有显著特征的航天器局部区域进行位姿测量与地面验证试验.文章具体开展太阳能帆板三角架的视觉显著性特征描述,通过计算机图像学处理手段提取显著特征内外边界信息,并将拟合的直线特征交点重建以获取其三维世界坐标;以双目视觉下显著特征点的空间共线性误差平方和作为误差函数,采用正交迭代方法解算目标位姿;最后给出位姿解算方法与传统三点解算的结果对比分析.该研究重点实现了非合作目标位姿测量与地面验证试验,对空间在轨操控技术具有重要指导意义.     

六自由度驾驶模拟器视景仿真系统研究

随着计算机图形学技术的不断提高，基于虚拟现实的各种运动模拟器视景仿真系统的开发已成为研究热点．文中开发的六自由度驾驶模拟器，可对模拟驾驶设备进行各种运动模拟．采用视景仿真软件MultiGen Creator和OpenGVS SDK，结合面向对象技术开发了六自由度驾驶模拟器视景系统，对视景仿真系统中动力学建模、场景建模、碰撞检测等关键问题进行了阐述．经过试验测试，所开发的视景系统具有良好的视觉沉浸感．     

后轮对独立回转新型转向架的曲线通过性能研究

利用力(矩)的平衡原理,分析了新型转向架曲线导向性能提高的机理.在文献[2]的基础上对最佳的一系纵向刚度布置的新型转向架和传统转向架车辆的曲线性能进行了仿真对比.研究结果表明新型转向架的曲线导向性能优于传统转向架.     

规则波中船舶运动六自由度数学模型

为了提高船舶操纵模拟器的精度,应用船舶操纵性分离建模理论,基于傅汝德-克雷诺夫假设,将船舶近似为箱型船,估算波浪对船舶六自由度运动的干扰力与力矩,并将波浪的干扰力与力矩作为外力与力矩的一部分,叠加到分离型船舶运动数学模型中,建立了船舶在规则波作用下六自由度船舶运动的数学模型,给出5级海况下船舶全速旋回运动响应的时间历程仿真曲线.仿真结果显示:仿真结果与相关文献结果相近,运动趋势一致,能够满足大型船舶操纵模拟器对船舶运动数学模型仿真的精度要求,同时船舶运动数学模型由3自由度增至6自由度,提高了模拟的逼真度.     

高速列车转向架空气阻力的数值模拟

为了研究转向架的空气阻力特性,建立了列车空气动力学模型.基于三维定常可压缩N-S 方程和k-ε两方程湍流模型,采用有限体积法对速度为400 km·h-1的高速列车空气动力学性能进行了数值模拟,分析了车底结构对转向架气动力的影响.研究结果表明:转向架区域的流场结构非常复杂,转向架前后都会有漩涡形成;高速列车各转向架所受气...