轨道机车车辆运用强度检验的现代化方法——关于德国铁路股份公司(DB AG)2005年3月10日柏林学术会议的报告

介绍了"机车车辆运用强度"课题的立项背景、项目的目标及部署、载荷分布的研究和调研情况,并概述了相关论文报告.     

基于补偿滑模控制的混合动力汽车协调控制

由于行星排功率分流式混合动力汽车的结构优势,双行星排功率分流式混合动力汽车已经成为各机构的研究重点。由纯电动模式到混合驱动模式切换的过程中存在发动机起动和发动机转矩引入,而发动机转矩瞬态响应存在迟滞,导致切换过程中动力系统的输出转矩会有较大波动。为减小波动,降低模式切换过程中的动态冲击度,本文中提出补偿滑模控制方法,对双行星排功率分流式混合动力汽车模式切换进行协调控制。首先,建立整车动力学模型,对切换过程每个模式进行分析;之后,针对发动机拖转阶段和混合驱动阶段分别采用补偿控制和基于固定边界层的自适应滑模控制,并对滑模控制进行稳定性分析;最后,结合Matlab/Simulink软件平台进行仿真验证。仿真结果表明,补偿滑模协调控制策略能够有效地减小从纯电动到混合驱动模式切换过程中的转矩波动和冲击度。     

分布式驱动电动汽车回馈制动失效的液压补偿控制

分布式驱动电动汽车各驱动轮转速和转矩可以单独精确控制,便于实现整车动力学控制和制动能量回馈,从而提升车辆的主动安全性和行驶经济性。但车辆在回馈制动过程中,一旦1台电机突发故障,其他电机产生的制动力矩将对整车形成附加横摆力矩,从而造成车辆失稳,此时虽可通过截断异侧对应电机制动力矩输出来保证行驶方向,但会使车辆制动力大幅衰减或丧失,同样不利于行车安全。为了解决此问题,提出并验证一种基于电动助力液压制动系统的制动压力补偿控制方法,力图有效保证整车制动安全性。以轮毂电机驱动汽车为例,首先建立了整车动力学模型以及轮毂电机模型,通过仿真验证了回馈制动失效的整车失稳特性以及电机转矩截断控制的不足;然后,建立了电动助力液压制动系统模型,并通过原理样机的台架试验验证了模型的准确性;接着,基于滑模控制算法设计了制动压力补偿控制器,并在单侧电机再生制动失效后的转矩截断控制基础上完成了液压制动补偿控制效果仿真验证;最后,通过实车试验证明了所提控制方法的有效性和实用性。研究结果表明：在分布式驱动电动汽车单侧电机再生制动失效工况下,通过异侧电机转矩截断控制和制动系统的液压主动补偿,能够使车辆快速恢复稳定行驶并满足制动强度需求。     

建筑垃圾路基填筑技术

高速公路建设过程中,沿线拆迁产生大量的建筑垃圾,对建筑垃圾的回收利用,不仅能节省工程造价、节约自然资源,海能解决因建筑垃圾堆放产生的环境问题,保障高速公路建设的可持续发展。建筑垃圾主要由砖块、混凝土快、碎石等组成,是很好的路基填筑材料,经过简单的分选、挑拣,直接用于高速公路路基填筑。建筑垃圾颗粒大小不一,需要进行破碎,提出建筑垃圾在路基填筑层位采用羊足碾碾压破碎,结合振动碾压和铁三轮静压,实现建筑垃圾路基碾压密实。建筑垃圾有卡车运至路基填筑现场,现场松铺厚度不超过40 cm,倾倒后采用推土机由前向后倒退摊铺,尽量将大颗粒建筑垃圾铺在下部、细颗粒建筑垃圾铺在上部,先采用21 t羊足碾碾压6-10遍,保证路基表层颗粒粒径不超过10 cm;21 t振动压路机碾压3~6遍、22 t铁三轮压路机碾压3遍.提岀建筑垃圾路基质量控制指标和检测方法。     

先进的铁道车辆检查系统

先进的铁道车辆检查系统能提高铁路的安全性、降低成本并改善客户服务.本文重点介绍了闸瓦和车轮轮廓检查系统的试验、现场考验和运用情况.     

p型自适应有限元法及其在机车车辆强度分析中的应用

着重介绍了P型向适应有限元法的基本概念、典型算法、单元形函数特点及误差估计方法．并利用ANSYS软件提供的p单元对机车从动车轮的静强度进行了自适应分析：计算结果表明,利用该方法可提高分析效率,得到精度可靠的分析结果。     

关于湿陷性黄土路基处理方法的探讨

阐述了湿陷性黄土的定义、湿陷机理;并以闻合高速为例,介绍了常用湿陷性黄土处理方法,分析了各种方法各自的优缺点,并结合规范对湿陷性路基等处理要求,通过工程经济等综合比选,提出了各种方法的适用原则,以供交流、参考。     

基于扩张观测器的船舶动力定位系统反演滑模变结构控制

针对海洋平台船舶动力定位控制系统,结合反演滑模控制与扩张观测器的优势,提出一种基于扩张观测器的船舶动力定位反演滑模控制方法.考虑到系统存在未知外部干扰以及船舶模型参数不确定性的问题,将系统分为内环观测器和外环控制器分别设计,首先利用扩张观测器估计系统的未知状态及不确定项,然后在外环的反演滑模控制器中进行补偿,最后用Lyapunov方法证明系统的稳定性.通过船舶定点控制仿真实验表明,基于扩张状态观测器的反演滑模控制器使得船舶纵荡和横荡的位置及首摇角度逐渐保持在期望值,具有较强的鲁棒性和控制性,能够有效抑制传统滑模控制的抖振问题,有益于船舶工程应用.     

基于滑模变结构的船用永磁同步电机直接转矩控制

电力推进在船舶动力系统中应用得越来越多,本文对船用永磁同步电机直接转矩控制进行仿真研究.针对传统永磁同步电机直接转矩控制中存在的磁链和转矩脉动较大,逆变器开关频率不稳定等问题,将滑模变结构控制策略引入.设计转矩和磁链2个滑模控制器,取代传统直接转矩控制中的2个滞环比较器,再运用空间矢量脉宽调制方法,控制电机运行.仿真结果表明这种控制策略能有效减小传统直接转矩控制存在的磁链和转矩脉动,实现逆变器开关频率恒定,并且对系统参数变化及外界扰动具有鲁棒性强的优点.     

The “field of safe travel” revisited: interpreting driving behaviour performance through a holistic approach

The present paper proposes a conceptual framework for the driver’s visual–spatial perceptual processes. Based on a theoretical analysis of driving proposed by Gibson and Crooks [(1938). A theoretical field-analysis of automobile-driving. The American Journal of Psychology, 51, 453–471. doi:10.2307/1416145], the developed field of safe travel (FoST) framework suggests that at any moment the driver constructs a “field” by integrating two perceptual entities: (i) the possible available spatial fields for locomotion and (ii) the driver’s mental image of ego-vehicle outer-line and motion dynamics. This framework is used to reinterpret in a unified way a number of disparate research findings reported in the literature concerning specific driving sub-tasks (e.g. lane keeping and car following). It is argued that the FoST framework may be used to predict drivers’ behaviour in various traffic/situation environments based on their prioritisation between the above two perceptual entities. Implications of the proposed framework at a theoretical and practical level, in view of the future of driving with multiple levels of automation, are also discussed.