基于遗传PID的动静液复合转向优化控制研究

由于履带车辆常运行于恶劣的环境中,采用动静液复合转向机构的某型履带车辆在转向过程中,静液系统压力存在较大的波动,严重影响了车辆的转向等性能.为了使履带车辆动、静液系统配合平稳,采用电液比例阀替代实车上采用的充油阀,并在Matlab仿真平台下建立了动静液复合转向的系统模型,对转向过程的静液系统压力变化等情况进行了仿真.为了改善系统的综合性能,设计了遗传PID控制器,控制器可根据静液系统压力波动状况实时控制进入液力耦合器的油量.仿真结果表明,改进后的系统工作过程平稳,动态响应迅速,能够很好地抑制了转向过程中静液系统压力的波动,提高了车辆转向的综合性能.     

四轮独立转向车辆稳定性的模糊最优控制方法

为改善四轮独立转向（4WIS）车辆的操纵稳定性,在设计了4WIS模型跟踪最优控制器的基础上,对最优控制参数对控制性能的影响以及4WIS车辆转向动力学特性进行了分析,提出了一种基于车辆转向状态的最优控制器参数调整策略,并设计了模糊逻辑控制参数调节器,实现最优控制器参数的自适应调整.结合4WIS车辆的八自由度动力学模型对提出的模糊最优控制系统进行仿真实验分析,结果表明:设计的4WIS模糊最优控制系统能够极大地改善车辆的稳定性与安全性;在高速低附着系数的极限工况下,该系统仍然够能保证车辆的理想转向状态.该系统对于强侧向风一类的侧向干扰具有很强的抑制能力;风速90 km/h的强侧风且无驾驶员干预情况下,车辆在320 m行驶距离内,侧向偏移量仅为0.78 m.      

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。     

汽车转向与主动悬架集成系统的D-LMS控制

以提高汽车行驶平顺性、操纵稳定性和安全性为目点,建立了半车三自由度汽车转向与主动悬架的综合模型,采用基于小波理论的最小均方(LMS)算法对转向与主动悬架集成系统进行控制。计算结果表明,采用LMS控制的转向与主动悬架集成系统使汽车行驶平顺性和操纵稳定性比被动系统明显改善,有效地提高了汽车综合性能;同时LMS能自动调整权系数,且控制算法简单,便于工程应用。     

混合动力客车前悬架和转向系统ADAMS/Car建模与仿真

应用多体动力学软件ADMAS/Car建立了重庆公交某型混合动力客车前悬架和转向系统虚拟样机模型,并进行了双轮同向跳动仿真试验,通过分析前轮外倾角、前轮前束角、主销后倾角和主销内倾角的变化证明该车型的操纵稳定性。仿真结果表明,所选车型具有良好的操纵稳定性。     

基于多目标约束的多连杆悬架优化设计

多连杆悬架的运动学特性与柔性特性(kinematiccompliance,KC)是整车操控平顺性的重要组成部分,以正在对标开发的多连杆悬架为例,分析悬架硬点坐标与衬套刚度对车辆KC主要特性参数的影响程度,并以车轮前束角、车轮外倾角、车辆纵向位移和侧向位移等KC的主要特性参数满足设计要求为约束条件,通过调整悬架硬点坐标和衬套刚度,实现多连杆悬架的优化。研究表明:优化后的悬架双轮平行跳动时车轮前束角变化、车辆侧倾时前束角变化、悬架侧倾中心高度和纵向力与侧向力作用下的轮心位移变化都能够满足设计要求。     

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.     

汽车转向系故障诊断与排除

汽车转向系统常见故障有:转向沉重、转向不灵、操纵不稳定、行驶中跑偏、低速摆头或高速振摆等. 1 转向沉重 现象:汽车转向时,转动方向盘感到沉重费力,原因: (1)转向器的故障.转向器缺油,蜗杆上下圆锥滚子轴承调整过紧或损坏,蜗杆和滚轮啮合间隙过小,转向垂臂与衬套配合间隙过小,转向轴弯曲或转向轴管凹陷与轴碰擦;     

电控液压助力转向系统的功率损失分析

运用实车试验得到了汽车转向系统的助力特性曲线图和汽车在非转向情况下助力电机的怠速功率。在AMEsim的平台上建立了电控液压助力转向系统(EHPS),根据所建立的模型进行仿真。结果表明:车辆在转向情况下,转向阀的功率损失是最大的;在非转向情况下,转向电机的怠速功率损失是主要的。最后通过改变转向阀的主要结构参数,说明其对功率损失的影响。     

线控转向系统主动转向控制策略的仿真

在CarSim中建立了线控转向整车动力学模型,基于稳态横摆角速度增益不变设计了可变转向角传动比;并利用Matlab/Simulink中建立线控转向系统动力模型和主动转向控制策略。在主动转向控制中,通过变传动比和横摆角速度与侧向加速度的综合反馈,控制补偿转向电机的转角。最后通过双移线试验和侧向风干扰试验仿真,并与传动机械转向和单一横摆角度反馈控制车辆进行对比分析,其结果表明,横摆角速度和侧向加速度综合反馈控制能够有效地改善汽车的转向特性,并提高操纵稳定性。     

多轴转向商用车转向模式分析与研究

根据大型多轴商用车的特点,以某三轴转向车辆为例,建立了多轴转向车辆的二自由度系统动力学模型,并基于零质心侧偏角比例控制方法确定了5种理论转向模式,最后通过仿真分析,研究了5种转向模式的稳态和瞬态响应特性及其应用范围,结果表明:低速区域,机动性随质心到瞬时转向中心线的距离减小而增加,低速模式2具有较好的机动性;高速区域,操纵稳定性随该距离增大而提升,而高速模式5的操纵稳定性更好。     

轮式装载机的转向系统

装载机的工作特点是灵活、作业周期短。因此,转向频繁、转向角度大,大多采用车架铲接形式,作业时转向阻力较大。为降低驾驶人员操作时的劳动强度、提高生产率,轮式装载机采用液压动力转向方式。装载机转向系统有液压助力转向系统、全液压转向系统(如负荷传感转向、流量放大转向)几种典型系统。液压转向系统按转向油泵所供给的油压力和流量不同,可分为常流式液压转向系统和常压式液压转向系统。介绍了轮式装载机转动系统的类型、特点,以及常见的转向系统。     

基于多学科设计法的汽车双横臂独立悬架优化设计

提出一种基于多学科优化设计的双横臂独立悬架优化设计方法。以某款汽车的双横臂独立悬架为研究对象,构建主销后倾角最小、外倾角和前束角变化量最小的多目标优化函数;集成ISIGHT和ADAMS/CAR软件,并对其进行多学科优化设计。优化结果表明:优化后主销后倾角相应减小2°,外倾角和前束角变化范围均减少0.45°和0.5°。经试验验证,悬架转向轻便性和综合性能得到改善。     

线控转向系统理想传动比控制策略及优化研究

为设计满足操纵稳定性需求的线控转向系统,提出了可适应不同车速工况的理想传动比控制策略。以稳态横摆角速度增益不变下的传动比为基础,设置低速段、中速段、高速段等3个车速区间;基于参数拟合和定转向增益不变控制法中的稳态横摆角速度增益不变,设计了低速段和中速段的理想传动比,高速段考虑到摩擦特性等非线性因素影响,使用模糊控制设计线控转向系统理想传动比;通过Carsim和Simulink仿真分析了在不同车速下设计理想传动比控制策略的有效性。研究结果表明：在低速段时,车辆转向运动特性明显提高,增强了车辆的转向灵敏性;在中速段时,车辆转向响应跟随性好,且响应速度更快;在高速段时,车辆行驶时的转向稳定性明显提高。     

三轴车辆多轮转向控制策略分析

为了提高多轴车辆低速机动性和高速稳定性,以三轴商用车为研究对象,建立了三轴车辆转向的二自由度(2-DOF)动力学模型,基于Simulink设计了前/中轴机械转向+后轴比例控制转向、前轴机械转向+中/后轴比例控制转向2种控制策略,并分析了在前轮角阶跃输入下质心侧偏角、横摆角速度及侧向加速度随时间变化规律。     

基于车辆动力传动和转向系统的换道轨迹优化策略

现有的换道轨迹研究大多是将换道轨迹规划和换道轨迹跟踪进行相对独立的研究,这类轨迹在实施过程中将产生不可避免的误差。为了消除这一误差以及缓解或解决由于不当换道行为引起的交通问题,本文提出一种考虑车辆动力传动和转向系统的换道轨迹优化策略,用以指导或替代驾驶员的换道行为。首先,利用Next Generation Simulation (NGSIM)数据获得换道过程的主要驾驶任务,并用highD数据对其进行验证。其次,基于二自由度车辆模型分析车辆的换道运动特性,构建能够被动力传动系统和转向系统所实现的换道轨迹。结果表明,所提策略可以在保证驾驶安全性的前提下,实现经济、舒适和高效的换道过程。单独考虑经济、舒适和高效的优化策略,能够分别降低35.71%的单位路程燃油消耗,94.58%的前轮转角的角速度以及70%的换道所需时间。这说明所提的换道轨迹优化策略能够从微观角度缓解或解决由不当换道驾驶行为造成的交通问题,并为驾驶辅助系统提供理论依据和方法指导。     

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.      

石英式动态汽车衡的设计与实现

为了配合公路管理部门对超载行为进行打击和处罚,特研发了用于快速不停车动态称重系统。石英式动态汽车衡,是一种对道路行驶车辆进行质量称量的一种自动衡器。根据系统特点,即对行驶车辆的每一个轴(或轴组)分别称量,且能自动累加轴(或轴组)的称量结果,获得车辆总重量和轴(或轴组)载荷,又可称为动态轴重衡。     

电动液压助力转向技术研究现状分析

为分析当前电动液压助力转向技术研究不足及进一步研究的方向,回顾了国内外电动液压助力转向技术的研究历程、特点及现状。国外研究主要对系统节能控制策略、研发过程等进行介绍和分析,国内研究则主要集中在系统建模仿真、不同助力特性分析及驱动电机控制策略等方面,而在助力特性设计理论、系统动态性能及主要参数设计方法等方面的研究较为欠缺,对设计的指导性不够。阐明了如何量化驾驶员操纵路感、电动泵的特性分析及系统多目标参数优化设计方法等是电动液压助力转向技术需要进一步研究的问题。     

应用于转向机器人的Zigbee无线测控系统

转向机器人操作稳定性试验能客观评价汽车各项行驶性能.针对传统试验存在的布线复杂和易出错等问题,提出了一种基于Zigbee的无线测控系统,以CC2430芯片为核心的多种传感器节点的硬件和软件的总体设计.该系统能够对汽车的动态参数信号进行实时采集,同时可通过ZigBee无线网络进行实时、安全、可靠的通信.