基于Adams与Isight的某转向机构运动学仿真及多目标优化

针对东风某重型商用车在使用中存在的轮胎异常磨损问题,利用Adams/View对该样车双轴转向机构进行参数化建模与运动学仿真,仿真结果表明:各车轮实际转角关系与阿克曼理论转角关系存在一定误差,其中第二轴两车轮转角误差较大,导致该轴轮胎磨损严重。利用多学科优化软件Isight集成Adams/View建立了转向机构运动学仿真优化分析流程,采用正交数组DOE分析法和NCGA遗传算法实现了该转向机构的多目标优化。优化结果表明:优化后各车轮转角误差大大减小,有效解决了车轮异常磨损问题。     

某重型汽车断开式转向系统的优化设计

基于多体运动学理论,对某重型汽车断开式转向系统结构进行简化与分析,利用Adams软件建立虚拟样机模型并进行运动学及转向性能仿真分析;以车辆转向系统设计理论为基础,以转向系统实际转角与理论转角的误差最小为优化目标,对该模型进行优化设计,使该转向系统的操纵稳定性最佳。     

基于CATIA的平地机前桥优化设计与仿真

为优化平地机前桥复合运动空间结构设计,分析前桥结构及各部件运动副关系,抽象出前桥机构模型。采用CATIA的数字样机(Digital Mock-Up,DMU)模块建立平地机前桥运动学模型,通过对模型施加符合运动方式的运动副和驱动命令实现运动学仿真,获取内、外侧车轮转向角度关系及前桥复合运动时转向油缸参数变化关系,为前桥油缸参数确定提供基础。同时创建前桥轮胎等关键部件的包络体,并进行动态间隙分析,为前桥与中松附具等空间结构设计提供参考和依据。     

双前桥商用车转向拉杆在线装调及侧滑检测系统研制

基依据技术规范调整了双前桥商用车转向拉杆长度,以提高4个前轮的平行度和装配精度,从而减少前轮侧滑量和轮胎异常磨损。分析了双前桥商用车转向运动特性,介绍了商用车转向桥技术规范,基于互为基准和激光对射原理研制了双前桥商用车转向拉杆在线装调装备,基于双板分动和增量记录原理研制了侧滑量检测系统,给出了工作原理和实车测试数据。实际应用表明:激光对射拉杆装调装备使双前桥车辆转向拉杆的装调时间由7 min/辆提高到2.6 min/辆,且使得整车侧滑量检测一次性合格率由57.7%提高到85%。     

三轴车辆电控液压式全轮转向系统设计与控制

针对某型三轴车辆低速机动性不好、高速稳定性差的问题,通过对原车转向助力系统进行深入研究,设计了一套电控液压式全轮转向系统。针对全轮转向系统控制器设计难的问题,建立了车辆三自由度全轮转向数学模型,设计了全轮转向比例前馈和模糊控制反馈控制器。分别选取前轮转角为3°角阶跃输入,车速为20,80 km/h两种转向工况,对全轮转向车辆与原双前桥转向车辆进行对比仿真研究。结果表明:所设计的全轮转向控制器能够改善车辆各状态参数的响应特性,降低车辆侧滑几率,提高车辆低速机动性和高速操纵稳定性。     

基于ADAMS的FSAE赛车转向梯形机构的优化设计

在设计FSAE赛车悬架转向机构的基础上,分析了转向机构中的关键点对阿克曼转向特性的影响。利用ADAMS软件建立FSAE赛车悬架转向机构的虚拟样机模型,并对转向梯形机构进行优化设计,着重分析了梯形转向机构的几个约束条件和目标函数的建立。优化结果表明,优化后赛车转向系的内外轮的转角关系值与理论值更接近,误差更小,改善了赛车的转向性能。     

多轴半挂车转向传动机构优化

针对多轴半挂车转向时常见的车轮易侧滑、轮胎易磨损的问题,运用MATLAB优化工具箱对多轴半挂车的转向传动机构进行优化,使其在转向时各转向轮的运动尽量接近纯滚动,并分析对比优化前后半挂车转向的稳定性,证明优化方法的可行性。     

四轮转向车辆运动计算分析

本文系统地分析了二自由度四轮转向汽车模型的运动方程，得到了质心侧偏角、横摆角速度，侧向加速度与前轮转角的传递函数。在此基础上，基于本实验室的四轮转向样车进行了前后轮转角成比例控制的四轮转向车辆（4WS）的运动学仿真，并针对仿真结果进行了系统的分析。结果阐明了四轮转向车辆与前轮转向车辆（2WS）相比的优势，并提出其发展方向。     

大功率履带推土机的差速转向技术

应用运动学分析的方法对大功率履带推土机差速转向机构的工作原理及使用特点进行了讨论与分析。由此导出转向液压马达的旋转方向决定了推土机转向的方向,转向液压马达的旋转速度决定了推土机转向半径的大小,同时说明了差速转向机构具备转向轻便、转弯半径小、不需维护与调整的优点。结果表明差速转向技术比传统的转向离合器-制动器式转向技术具有较大的优越性。     

基于Pro/E和ANSYS Workbench的纸纱复合制袋印刷一体机中印刷机构的仿真分析

采用三维绘图软件Pro/E建立印刷机构模型,并运用软件中的结构设计模块进行运动学仿真分析.通过有限元分析软件ANSYS Workbench和Pro/E软件之间的双向数据传输功能,将模型导入到有限元分析软件中进行印刷机构的模态分析.通过仿真分析,验证了机构设计的合理性,找出了印刷机构中弯曲扭转变形较大的部位,为机构的进一步优化设计提供理论基础.     

Intelligent Vehicle Human-Simulated Steering Characteristics Access and Control Strategy

As the traditional control algorithm is over-dependent on accurate vehicle model in intelligent vehicle steering control, a human-simulated intelligent control method is proposed based on experienced driver steering characteristics. Intelligent vehicle unmanned steering system dynamics model and the driver model are set up. Through experienced drivers’ trial run experiment, the analysis is mainly conducted on the double lanes condition. After the transformation of coordinates on global positioning system (GPS) derivative, the path information of local coordinates is accessed. The ideal driver steering path is obtained through fuzzy C-means clustering algorithm. The human-simulated intelligent controller is designed. Characteristic model is established according to the ideal and practical steering angle deviation and the deviation rate. Besides, the corresponding control rules and control modality set are designed. The joint simulation under CarSim joint/Simulink environment shows that the humanoid steering controller designed in this paper has better tracking performance than the model predictive control.     

车辆主动转向的变结构控制器设计

针对基于线控转向技术的四轮主动转向汽车,利用滑模变结构控制策略,以提高车辆在紧急避障和危险工况下运行的安全性.将实际车辆的前、后轮侧偏刚度及外部干扰视为有界的不确定性参数,利用确定性线性车辆模型作为理想跟踪目标,进行车辆主动转向的变结构控制器设计.人-车-路闭环系统仿真结果表明:当轮胎侧偏刚度摄动或有外部侧风干扰时,变结构控制的四轮主动转向汽车实现了转向零质心侧偏角和跟踪期望横摆率的控制目标,其双移线仿真最终路径偏差分别为0 m和0.05 m,被控车辆系统表现出了良好的路径跟踪性和在不确定影响下的鲁棒性,车辆的操纵稳定性与主动安全性得到了提高.     

基于Adams重型汽车操纵稳定性仿真分析

利用Adams软件,依据某一重型汽车的相关参数,建立整车模型。在转向盘角跃阶输入和稳态回转2种典型工况下,对整车进行操纵稳定性仿真分析,并将结果与实车试验数据作对比。在模型正确的基础上,提出了通过适度增加前钢板弹簧刚度,来改善汽车操纵稳定性的方案。     

单曲线弯道几何参数对小客车转向行为的影响

为了研究车辆在单曲线上行驶时的运动学行为和驾驶行为,在ADAMS软件环境下创建了小客车的动力学模型,进行了切弯和跟弯两种驾驶模式的单曲线行驶试验.根据仿真输出的转向盘角度变化,将转向过程划分为进弯、维持和出弯3个阶段,分别得到了车辆进弯和出弯时的转向长度和转向时间,以及这2个参量与弯道半径、转角和车辆轴距的关系.研究结果表明:当弯道转角不超过某个临界值时,转向盘转角、转向时间以及转向长度随着弯道转角的增大而增大,并且切弯时更显著;当弯道半径不超过550 m时,转向长度随弯道半径增大而增大;不同驾驶模式会导致转向长度出现显著差别,切弯时的稳定转向长度约为跟弯时的2倍;切弯模式的"稳定转向时间-弯道半径"曲线先升后降,呈抛物线形状,而采用跟弯模式时该曲线呈单调下降趋势, 2种模式的平均转向时间为3.75 s.      

横向运动学综合反馈EPS模糊滑模控制

针对电控助力转向EPS电机电流的跟随性以及震颤问题,建立汽车转向系模型,提出模糊滑模结构控制算法。考虑到横向运动学信息对驾驶员操纵特性的影响,运用反馈和模糊滑模控制思想,设计了权系数模糊,自动调整横向运动学综合反馈的EPS模糊滑模控制器。仿真结果显示：横向运动学综合反馈模糊滑模控制的EPS电机电流具有良好的跟随性、快速性,且电流的震颤现象基本消失,系统具有良好的鲁棒特性,同时汽车的横摆角速度以及侧偏角的峰值明显下降,提高了汽车的操纵稳定性。     

双车道公路弯道半径及回旋线长度对转向行为的影响

为研究驾驶员在双车道公路回旋线路段转向行为的影响因素，采用驾驶模拟实验收集15 名驾驶员在72个不同半径、不同转向和不同回旋线长度的弯道上的方向盘转角信号。运用小波变换将方向盘转角信号的空间序列进行分解，研究自然转向行为和轨迹修正行为依半径和回旋线长度的变化规律。结果表明：车辆入弯时的自然转向行程和曲线半径、回旋线长度均显著相关，但与弯道转向无关；入弯时，驾驶员对路线半径变化率的敏感度随着曲线半径的增大而减小。对于轨迹修正行为，在半径一定的条件下方向盘的平均摆幅随回旋线长度的增加而减小，但方向盘回转速率会随着回旋线长度增加而增加；出弯时方向盘的平均摆幅和回转速率整体较入弯时高。当回旋线长度与自然转向行程接近时，方向盘平均摆幅和回转速率均处于较低水平，故以自然转向行程为理想回旋线长度是合理的。     

汽车主销后倾角和内倾角的测量计算方法

精确计算、测量汽车主销后倾角、内倾角,对于车辆悬挂系统的设计、试验、检测具有重要的实际应用价值。通过分析悬挂及测量原理,从测量的角度建立了主销后倾角的几何模型,推导出主销角度的精确计算公式,并对近似公式进行了误差分析。结果表明:在主销角度较小且所设定转盘角度较小的情况下,经验值与精确值比较接近;当主销角度较大或所设定转盘角度加大的时候,经验值误差加大,利用经验近似公式计算的主销角度准确度明显降低。     

汽车防抱死制动系统方向稳定性控制方法

为了保持汽车紧急制动时的方向稳定性,提出了控制前轮制动轮缸压力差的控制方法.将防抱死制动系统的控制过程分为首次控制和常规控制,首次控制在保证车轮不抱死的情况下,利用前轴两侧轮速差辨识路面;常规控制根据辨识结果,在单一附着系数路面下采用前轮增压同步控制,后轮独立控制,在分离附着系数路面下采用前轮修正低选控制,后轮独立控制.根据国家标准规定试验方法和流程,在试车场进行了4种典型路面上的制动试验,试验过程中车辆的方向盘修正角在2 s内均小于30,远小于国家标准规定的120,表明了控制方法的有效性.      

恶劣天气路面条件对行车安全的影响

利用多体动力学仿真软件ADAMS/Car,建立了车辆的动力学模型、道路模型以及车-路耦合模型,通过改变路面摩擦因数,分别模拟了晴天、雨天、雪天和结冰条件下的路面状况,进行了单移线和阶跃转向2种常见行驶工况的仿真试验,得到了车辆的侧向位移、航向角以及轮胎的侧向反力的响应输出,分析了研究恶劣天气路面条件对行车安全的影响.计...