Multi-axle/articulated bus dynamics modeling: a reconfigurable approach

This paper proposed a unified model including yaw and roll dynamics for any axle or articulation configuration of buses by using a reconfigurable approach. First, all the possible existing configurations of buses are introduced, including the axle/articulation configuration, powertrain configuration, and active chassis control configuration. Consequently, the research is motivated by a key question: how can we develop a unified model that is inclusive and configurable to all of the above bus configurations? To develop the model, three layers of the modeling process are presented step by step. The magic formula and vertical load transfer are discussed to formulate the tyre model. It is noted that the case of the articulated bus is presented in an independent section but how it is included and unified in a general form is also explained. Finally, a modeling validation of axle or articulation configuration cases is performed and the comparative results to high-fidelity models show the feasibility, efficiency, and convenience of the reconfigurable approach. As the crucial feature, the resulting model can be potentially applied to model-based controller design in any buses without reformulating the model. This will greatly benefit the vehicle dynamics control and also future autonomous buses. Although the focus of this paper is buses, the proposed approach actually covers any multi-axle/articulated vehicles, like trucks, tractor-trailers.     

燃燃共同运行功率均衡控制策略研究

采用模块化,变比热的方法在labview平台上建立了燃气轮机动态模型,结合电机扭矩控制实现了燃气轮机特性的模拟。设计了燃燃联合运行负荷平均分配的控制策略,并进行了燃燃联合动力共同带负载的半物理仿真试验,试验结果证实采用本文设计的控制策略能实现负荷平均分配,动态过程比较稳定,设计的控制策略能基本满足要求。     

基于改进粒子群算法的大开口甲板板架轻量化设计

船舶甲板板架是船体结构的主要组成部分,如何减轻其结构重量是船体结构设计中最为关注的问题之一。本文根据典型甲板结构特点并结合工程经验提出带支柱大开口甲板板架结构轻量化设计数学模型,针对粒子群算法在寻优过程中存在的容易陷入局部极小、收敛速度慢等缺点,结合粒子在实际寻找食物的过程中,大部分可以飞到其预期的最佳位置,而少数粒子由于受不确定因素影响,发生飞行偏离,提出一种改进粒子群算法。基于改进的粒子群优化算法和ANSYS参数化建模技术完成了典型甲板板架结构在强度约束条件和稳定性约束条件下的轻量化设计,获得了最优设计方案。     

基于simulink/stateflow的列车碰撞时钩缓系统建模

针对列车碰撞过程中两车之间的运动状态,设置了车钩连接和分离两大状态,将碰撞过程中钩缓系统的运动细化为弹性压缩、塑形压缩、弹性伸长和车钩力为0的4个子状态,运用simulink/stateflow建立仿真模型。基于此,建立了两列单节车碰撞的Matlab/simulink仿真模型,观察其在不同撞击速度下的缓冲器特性。分析结果表明,所建立的车钩缓冲器模型能够较好地反映车辆碰撞过程中车钩的实际状态。     

扩展层级建模方法及其在挖掘机器人中的应用

为了解决质量矩阵奇异时传统动力学建模方法失效和外力模型与约束力模型耦合时的解耦问题,基于复杂多刚体系统层级堆聚建模理论,提出了一种新的扩展层级建模方法.以挖掘机器人为研究对象,建立了其工作装置的动力学解析模型,并对其进行了数值仿真.结果表明:当子系统质量矩阵奇异时,扩展层级建模方法利用质量补充矩阵可得到子系统动力学解析模型通式;当子系统的外力和约束力耦合时,扩展层级建模方法借助约束方程的二阶形式可获得解耦的外力模型,该模型仅与系统广义位置、广义速度和时间变量相关;仿真结果连续、收敛,表明扩展层级建模方法在挖掘机器人中的应用有效、可行.     

基于Alias的自由曲面汽车造型设计

在传统的汽车造型设计中,对设计方案的改进往往耗时耗力,生产效率因此受到制约。文章介绍了传统造型设计的流程．提出了理想的纯数字化研发流程及基于Alias的曲面造型原理,以某款车为例,对其中的正向汽车造型设计进行了描述,并用showcase软件对其进行渲染。结果表明,Alias直接建模具有灵活性和高精度的特点,Alias在汽车造型设计中的使用对于缩短产品开发周期,保证产品质量具有重大意义。     

虚拟社区网络中的极端个体建模与观点演化

在虚拟社区网络中,持极端观点的个体往往会对社区的群体观点的形成与发展产生更大的影响.本文将RAS模型拓展到社区网络上,建立极端个体模型,并分析其观点的形成与演化过程.分析与仿真结果表明,虚拟社区中的个体观点总是具有极端化的趋势,而一个极端个体发生观点转化的概率会随着观点系数的增加而快速减小.结果还说明,所提出的极端个体模型适合于描述网络社区环境下的极端个体的观点演化过程.     

基于CUDA的快速LBP纹理背景建模算法

针对复杂条件下背景建模这一视频检测领域的难点,提出一种基于Nvidia CUDA架构图形处理器(GPU)的快速LBP纹理直方图背景建模算法,算法根据GPU的并发结构和硬件特点,采用纹理存储和分页存储方式,利用共享内存与多点访问技术,提高数据访问效率,降低了算法复杂度.实验结果表明,相比CPU实现,GPU方式能够明显改善实时性能,平均加速比在30x左右,帧处理速度达到40 f/s以上.     

海底溢油输移扩散的可视化数值模拟系统

为直观研究溢油在复杂水下环境中的动态行为,设计和开发一套海底溢油可视化数值模拟系统(SIMPACT-SOS).系统由数值模型、数据库和图形界面构成,具有地理信息系统(GIS)应用平台、数值建模分析、溢油数值模拟等专业功能.应用算例表明,SIMPACT-SOS系统可为海底沉船溢油、海底输油管道泄漏、海洋石油钻井井喷等水下污染事故的风险评估、应急决策及损害评估提供理论和技术支持.     

液压挖掘机建模与仿真的关键问题研究

以某液压挖掘机为研究对象,利用Pro/E和ADAMS软件建立机械子系统和液压子系统的仿真模型,并在ADAMS环境中利用模型集成技术,将子系统模型集成为液压挖掘机的虚拟样机模型.该机械-液压系统的集成样机模型可替代实际物理样机的液压系统进行工作性能仿真分析,提高产品开发速度和精度,降低开发成本.