基于蒙特卡罗方法的汽车双前桥转向机构稳健分析

应用蒙特卡罗方法对某重型汽车双前桥六杆转向机构进行了稳健性能分析。以前、后桥转向梯形机构转角以及中间摇臂转角误差最小为优化目标,以转向梯形机构、中间摇臂的13个结构参数为设计变量,以各机构的转角误差、尺寸限制等为约束条件建立双前桥转向机构数学模型;应用蒙特卡罗方法分析了采用确定性优化方法所得结果的稳健性能。     

汽车双前桥转向系统硬点优化

本文分析了汽车双前桥转向系统理想转角关系，利用Adams Car建立了双前桥多体动力学悬架模型，分别进行了平行轮跳及转向K特性分析，结果表明二轴跳动转向及阿克曼转角误差偏大，不满足设计目标。在动力学模型的基础上建立了硬点DOE分析模型，优化了轴跳动转向及阿克曼转角误差，优化效果在整车性能分析中得到验证。此优化方法具有实用性及便捷性，为后续车型开发奠定了理论基础，提升了开发效率及准确性。     

线控转向系统转角反步控制算法研究

为实现商用车线控转向,设计一套新的线控转向系统架构及其转角跟踪控制算法。新的线控转向系统采用丝杠螺母结构中的丝杠直接控制纵拉杆,螺母通过带轮机构被电机驱动。对线控转向系统结构进行运动学分析,推导转向系统可变传动比,采用前轮转角为状态变量,建立线控转向系统二阶动力学模型。基于转角跟踪目标,采用反步控制算法,设计线控转向系统转角跟踪控制器,通过反馈系统线性化处理系统参数不确定和环境干扰问题,实现准确的目标转角跟踪,并建立李雅普诺夫函数,证明了采用反步控制的线控转向系统是渐进稳定的。搭建采用“丝杠螺母+带轮机构”架构的线控转向实车底盘测试台架,选取蛇形和混合工况进行控制算法验证。研究结果表明：与滑模控制算法的测试结果对比可知,反步控制算法绝对平均跟踪误差值降低了71.88%~79.57%,跟踪误差标准偏差值降低了71.32%~78.50%;线控转向系统反步控制转角跟踪算法能够减少系统收敛到原点的时间,抑制系统的抖振,提高车辆线控转向系统转角跟踪的操纵灵活性。     

双前桥转向杆系的空间优化分析

应用动力学仿真软件ADAMS建立了双前桥转向系统的运动学模型。采用参数化分析方法,以基于双前桥转向理论建立的各转向车轮转角范围内所有转角的实际值与理想值之间的误差累积最小为目标函数,对转向杆系进行了仿真优化分析。仿真优化所得结构参数表明,该方法可以真实地反映转向机构的运动情况。     

行星齿轮式转向机构设计的研究

为设计出合理的行星齿轮式转向机构,首先分析了转向机构的工作原理和设计参数的影响;然后根据车辆动力学和四轮转向技术等相关理论,以零质心侧偏角控制策略为目标,分析了车辆在不同转向情况下前后轮的转角关系,确定了转向机构的设计参数;最后以某车辆为例,设计出合理的转向机构,建立了该车的虚拟样机模型并进行了操纵稳定性仿真,结果表明,行星齿轮式转向机构能大大提高车辆低速时的机动性和高速下的操纵稳定性.     

麦弗逊悬架转向机构优化设计

运用多刚体系统动力学中 R- W方法进行机构运动计算 ,编制了汽车麦弗逊悬架转向机构优化设计通用程序。优化模型中把麦弗逊悬架系统和转向机构作为一个整体系统进行运动分析 ,考虑了车轮跳动对转向误差的影响 ,并根据转向过程中的实际要求计入两个权重函数 ,使转向误差分布更合理     

重型载货汽车多轴转向系统多任务集成设计平台

为实现重型载货汽车多轴转向系统的集成化设计,开发了重型载货汽车多轴转向系统多任务集成设计平台。利用该平台对某8×4车型转向系统进行分析表明,其转向杆系多目标优化后车轮转角误差、悬架与转向杆系统的干涉、转向传动比不均匀性都得到改善,由此使得转向盘左右转动圈数及左右操舵力极限差值也分别减小,且整车双纽线仿真试验的横摆角速度幅值也趋于对称,整车操纵稳定性得到改善。     

特种车辆多轴转向机构设计及参数优化

根据阿克曼转向基本原理,特种车辆挂车多轴转向时,要求所有转向车轮做纯滚动、无滑动,但在实际中,所有车轮不可能完全符合理论上的要求,只能通过一定的机械传动机构来保证车轮转向特性尽量贴近理想曲线。论文根据设计要求,匹配设计多轴汽车转向系统参数,利用CATIA建模软件建立结构模型,再通过多体动力学仿真软件ADAMS建立多轴转向机构运动模型,将机构联接点坐标参数化处理,将各车轮理论转角和实际转角差的绝对值设定为目标函数,并对其进行优化,解决实际的工程设计问题。     

转向节主销与转向轮间转向运动及转角误差分析

通过对主销带动车轮转动时的主销转角几何投影进行分析,推导了斜面角度在水平面的投影方程,建立了考虑4个定位角参数的转向车轮与主销转角可相互求解的数学模型,将该模型与用球面三角学建立的计算模型进行了对比验证,以转向梯形机构转角计算为例,分析了不同计算模型产生的计算误差,并讨论了机构中各部分转角计算误差对总转角计算误差的影响,根据推导的车轮接地点坐标,给出了理想转角计算中汽车轴距和主销中心距的合理值。     

多轴全挂车转向机构优化设计

本文对多轴全挂车转向过程中车轮运动规律进行了分析，找出滑移量的计算方法，用优化理论和铰接四杆机构通用分析方法对多轴全挂车转向机构进行优化设计，有多种目样函数可供选用，既可使转角误差最小，又可使滑移量最小，优化结果已用于某车辆厂的产品中，本文对多轴汽车转向系的优化设计也有一定的参考价值。     

四轴全轮转向车辆操纵稳定性分析

建立了四轴全轮转向车辆的线性二自由度车辆模型,进行了理论分析和数学公式推导。以某四轴重型运输车为例,基于零质心侧偏角策略确定转向瞬心位置以及后桥转角与前桥转角的比例关系,并讨论了全轮转向对车辆稳态响应和瞬态响应的影响。     

不同整体式转向梯形机构分析方法的对比研究

介绍了一种整体式转向梯形机构的空间运动学分析方法，并利用该方法计算了某轻型货车的前轴内、外轮转角关系，计算结果与实测的该车前轴内、外轮转角关系曲线吻合较好。应用不同的整体式转向梯形机构的平面分析方法对同一辆货车进行了分析，对所得分析结果与试验结果进行比较，结果表明我国目前采用较多的汽车设计教材中介绍的转向梯形分析方法误差较大。     

线控转向系统前轮主动转向控制策略研究

文章的研究目的是实现线控转向系统前轮主动转向以改善车辆的行驶状态。文章首先对转向执行模块进行动力学分析,并设计出基于前馈控制的理想传动比;其次,结合理想传动比和状态反馈,建立前馈-反馈联合控制系统,以获得最优的前轮转角;最后,联合Carsim中的车辆模型进行仿真试验,并选取方向盘转角阶跃输入作为试验工况。结果表明,文章所采用的联合控制策略可实时调整前轮转角,有效地改善了车辆的行驶状态,为线控转向系统的研究提供了一定的参考价值。     

考虑不确定扰动的主动后轮转向动力学控制与试验研究

针对在复杂工况及不确定扰动下主动后轮转向系统角度高精度跟踪控制及抗干扰问题,首先采用可调长度电控束角杆的主动后轮转向机构实现主动后轮转向动作,并对该系统建立其非线性动力学模型。然后,基于动力学模型分析设计主动后轮转角改进自抗扰跟踪控制方法,利用扩张状态观测器对外部和内部扰动进行观测并将扰动补偿到控制器中,以实现高精度角度控制和抗干扰能力。最后,通过试验证明,本文中采用的可调长度电控束角杆转向机构以及改进自抗扰跟踪控制方法能在不确定负载扰动下实现较高精度的角度跟踪控制,并与常规PID控制相比,改进自抗扰控制方法具有较强的鲁棒性和抗干扰性。     

重型卡车转向系统常见故障诊断及维修

正随着重型卡车市场需求的增长,对车辆售后服务的需求也随之增长。重型卡车不同于乘用车,多用于货物长途运输,承载大,工况恶劣,对转向系统的要求更为严格。同时,转向系统的性能直接影响着重型卡车的操纵稳定性和安全性,出现问题及时排除至关重要。本文阐述了重型卡车转向系统的工作原理及常见故障,同时提出了对出现的故障进行维修的可行方案,采用理论与实际相结合的方法,大多数故障     

全浮式驾驶室重型卡车平顺性分析

基于ADAMS软件,建立了某全浮式驾驶室重型卡车的整车非线性多体动力学系统模型,模型考虑了驾驶室悬置、前后悬架、转向系统、动力总成、稳定杆及附件的详细几何结构参数,以及连接处的橡胶衬套、弹簧及阻尼器的非线性特性,轮胎采用Magic Formula模型。最后利用所设计的系统对该车进行了平顺性仿真,结果表明驾驶室悬置系统能够有效地改善整车平顺性。     

全浮式驾驶室重型卡车平顺性分析

基于ADAMS软件,建立了某全浮式驾驶室重型卡车的整车非线性多体动力学系统模型,模型考虑了驾驶室悬置、前后悬架、转向系统、动力总成、稳定杆及附件的详细几何结构参数,以及连接处的橡胶衬套、弹簧及阻尼器的非线性特性,轮胎采用Magic Formula模型。最后利用所设计的系统对该车进行了平顺性仿真,结果表明驾驶室悬置系统能够有效地改善整车平顺性。     

转向盘力矩转角传感器非同轴安装误差分析

转向盘力矩转角传感器是一款专门用于转向盘参数测量的设备,由于传感器结构的设计缺陷会导致非同轴安装时产生角度测量误差。本文针对非同轴安装后的机构对转向盘转矩以及对转向盘转角测量的影响进行了详细地分析。对最大角度误差出现的位置,最大角度误差和偏心量之间的关系,角度基准杆长度变化和转向盘转角的对应关系以及基准杆长度变化量的最值进行了求解。     

某重型卡车转向盘模态优化响应分析

文章采用Hyper Works软件进行结构模态仿真优化软件,对某重型卡车转向盘进行了多轮优化方案验证,提出了影响转向盘总成系统模态的关键因子,优化结构过程中充分考虑减少重量和降低成本的轻量化方案,为整车产品NVH性能开发及满足客户舒适性需求奠定了正向研发思路。     

整体式转向梯形机构优化

运用一种精度较高、计算较简单的平面分析方法去优化某小型货车的转向梯形机构,该方法对内、外侧转向轮转角差的评价更贴合实际情况。并区分实际梯形转角差与Ackerman转角差的大小,利用MATLAB优化工具箱对该小型货车的转向系统进行了优化。通过优化,转向梯形机构得到了改进,并证明了优化方法的可行性。