基于MATLAB的转向梯形机构参数分析及优化设计

为了优化转向梯形结构,文章根据阿克曼原理,在整体式转向梯形机构中,建立了以外侧车轮的实际与理论转角的偏差最小,为目标函数的优化数学模型。应用MATLAB软件编程仿真分析了转向梯形底角和梯形臂长度对目标函数的影响,仿真结果表明：梯形底角对转向性能的影响,比转向梯形臂的长度对转向性能的影响显著。通过实例介绍了一种没有加入权重函数,而是根据计算数据和图形曲线,直接找到汽车常用转角范围的最优解的设计方法。最后运用MATLAB软件完成了转向梯形机构的优化。该方法对如何在制造和装配过程中尽量减小梯形底角的各种误差具有借鉴作用。     

汽车转向梯形故障检测机理研究

通过对汽车转向梯形机构进行合理简化,建立了相应的数学模型,推导出了汽车前轮转向前张角与转向梯形底角之间的变化规律:当汽车外侧车轮转到某一定值时,内侧车轮转角受同侧梯形底角的影响,并且内轮转角变化与同侧梯形底角变化成反比。经试验验证了此结论的正确性,由此使得利用现有的检测设备即可实现对汽车转向梯形工作状态的在线检测。     

某双前桥载货车转向梯形机构优化设计

文章采用解析法推导了前桥内外轮之间的转角关系,并以梯形臂长m,梯形底角q为优化变量建立优化方程,最后并应用MATLAB软件编制了"转向梯形机构优化设计"程序,对某双前桥载货车转向梯形进行了优化,优化结果显示优化效果明显,达到了设计目的。     

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。     

汽车转向梯形的优化设计

本文推导出计算外侧转向车轮实际转角β′的解析关系式,它可以适用于后置和前置(整体式)转向梯形。文中提出了以最小传动角θ_(min)为主要设计约束,并推导出最小传动角的计算公式。在解析设计的基础上,本文提出以内侧转向车轮最大转角α_(max)=35°时的外侧转向车轮实际转角β_(36)′等于理论转角β_(35)为目标函数,对转向梯形进行优化设计,这是一种极其简便、可靠的方法。最后通过实例说明,这种优化设计既能达到优化参数的目的,又能最大限度地减少设计工作量,节省时间(机时)和空间(内存)。     

比赛用卡丁车的转向梯形机构设计

所设计的卡丁车用摇块转向器与断开式转向梯形相配合的转向系统,摒弃了传统的后方后置布置型式,采用前方前置的设计方案,并基于空间几何关系推导出该转向梯形的运动学方程;以转向梯形中各个零件的空间尺寸、空间位置等参数为设计变量,以跟踪理想阿克曼转角为目标函数,以车辆对转向系统的要求为约束条件,利用MATLAB软件编写优化程序,对转向梯形进行初步选型设计;然后,利用ADAMS根据初步选型参数建立转向梯形机构的虚拟样机模型,并对其进行运动学仿真,进行敏感度分析和优化。本次设计的目的在于为卡丁车转向梯形机构的设计指引方向。     

汽车转向梯形机构参数最佳值的确定

本文阐述了确定汽车转向系中整体式转向梯形机构参数(梯形节臂长度m和梯形底角γ)最佳值用的最优化方法。文中比较了图解法和最优化法的优缺点,并详细地介绍了最优化法,包括设计变量的确定、约束条件的选择和数学模型的建立,然后选用适当的优化方法求解,最后举一实例说明这一方法的应用。     

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。     

断开式汽车转向梯形机构的优化设计

介绍了 Y-CH 微型汽车的后置断开式转向梯形机构。推导了外侧转向车轮实际转角β′和转向梯形机构传动角θ的计算公式。并以 Y-CH 型汽车为例,介绍了断开式转向梯形机构优化设计的方法。     

整体式梯形转向机构最优区域值计算和优化

为了得到整体式梯形转向机构尺寸的最优值,结合其工作特性进行了数学模型建立与优化分析。在以往以外侧车轮实际转角与理论转角误差为目标函数的基础上,提出了以汽车实际瞬心位置与阿克曼瞬心位置的误差为目标函数,使实际瞬心位置在理论瞬心位置附近波动的最大值最小,从而优化转向梯形机构的相关尺寸参数,进一步得到更接近理想的阿克曼转向机构。通过数值方法,模拟了瞬心位置曲线,以梯形杆长作为优化目标,并以位置误差最小化作为目标函数,得到了机构杆长最优区域值。在得到的计算区域里选取数值计算与理论数学模型计算进行结果对比,认为最优区域是存在的。通过引入已有计算参数,在得到的最优区域里选配合适的机构杆长尺寸,进一步绘制出理想的优化后转向机构外侧车轮转角误差和瞬心位置误差的偏差曲线,对方法进行了验证。结果表明:在最优区域内选取转向机构的杆长进行数值计算是合理的;外侧车轮转角误差最大值不超过0. 45°,误差在2%以内,同时,瞬心位置误差最大值不超过40 mm。整体式梯形转向机构最优区域值计算方法为该类优化问题提供了一种全局最优解,并为梯形转向机构的设计提供了规范性的指导与依据。     

某赛车转向系统建模与优化

在某赛车转向系统设计过程中,需要对转向系统进行建模和优化,而转向系的优化过程中只需优化梯形臂长m,梯形底角γ。我们利用matlab优化工具箱中fmincon函数来对梯形臂长m和底角γ进行优化。     

基于刚柔耦合仿真模型的汽车转向机构改进设计

针对SGA3550矿用汽车样车出现的转向梯形臂扭转变形问题,应用多体系统动力学方法对其进行了分析研究.应用有限元软件建立了转向横拉杆模型,计算其固有模态.结合多体动力学分析软件建立了汽车转向机构的刚柔耦合仿真模型,研究转向梯形臂在转向过程和车轮反向跳动过程中承受的扭矩,并与多刚体模型的仿真结果进行了对比.结果表明,基于刚柔耦合模型的仿真分析更为准确地反映了转向机构的动力学特征.     

双横臂前独立悬架转向梯形断开点的确定

与独立悬架相适应的转向梯形机构一定是断开式梯形，其断开点位置正确与否直接影响汽车的操纵稳定性，给出了求解双横臂式独立悬架结构梯形断开点的方法，并通过计算实例说明了断开点最佳位置的确定。为汽车设计和结构分析提供了简便有效的方法。     

双前桥转向机构优化设计方法研究

双前桥转向机构包含两个独立的转向梯形机构和双前桥间的转向联动机构—双摇臂系统。文中分析了双前桥转向机构应实现的功能、运动规律和与其它系统可能造成的运动干涉,提出了同时保证双前桥汽车车轮转向时做纯滚动和杆系干涉造成的车轮异常磨损最小的多目标优化设计方法。     

客车转向拉杆系统角传动比的分析和选择

对转向拉杆系统角传动比、转向机摇臂摆角的有效利用率、方向盘转动的总圈数对客车操纵稳定性的影响以及这些数值之间的内在联系进行分析;最后对客车转向拉杆系统角传动比作出推荐。     

分段式转向梯形断开点的优化设计

文章建立了某轮式车辆的前独立悬架和转向系统的参数化模型,阐述了分段式梯形断开点设计需要遵循的两点原则,分析了断开点三个方向坐标对阿克曼转向特性以及车轮跳动过程中前束角变化的影响,以实际外轮转角与理论外轮转角差值最小以及前束角变化最小为优化目标,对断开点位置进行了优化分析。研究结果表明,断开点坐标的优化可以改善车辆转向特性,同时提高转向系统与悬架系统的运动协调性,为轮式车辆转向梯形的设计提出了较为合理的优化方案。     

基于MATLAB和TOPSIS法的齿轮齿条转向器的参数优化

通过Matlab编程,在满足理想关系式且外轮转角小于内轮转角的前提下,求出内外轮转角、主销偏移距、最小转弯半径,算出作用在方向盘上的手力、转向器的传动比、原地转向阻力、作用在转向节上的阻力。运用TOPSIS法进行评价,在主要考虑汽车转向轻便性与转向灵敏性的大条件下,同时兼顾转弯机动性的情况,作用在方向盘上的手力、转向器的传动比、最小转弯半径的权重按0.45、0.45、0.1的比例选取,最后通过具体案例确定齿轮齿条转向器角传动比、最小转弯半径、主销偏移距、外轮转角、内轮转角、转向盘最大转动圈数、作用在方向盘上的手力,为齿轮齿条转向器优化设计提供了重要的方法。     

Numerical Simulation of Vehicle Behavior during Straight Line Keeping on Undulating Road Surfaces

Numerical design of vehicles having optimal straight line stability on undulating road surfaces requires an accurate vehicle model based on knowledge of the relevant phenomena. Therefore, vehicle behavior on undulating straight roads has been analyzed and modeled. Measurements on a flat road surface have shown that the dedicated vehicle model yields accurate simulation results of the steering response to medium steering wheel angle inputs. In addition, the model has been validated by measuring two vehicle responses during normal driving on an undulating straight road: viz. the responses to the small steering wheel angle input and to the input by the global inclination of the road surface.     

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。