中小功率农用轮式拖拉机转向机构参数优化设计

为提高中小功率农用轮式拖拉机的转向特性、保持直线形式性能 、减少轮胎磨损以及降低转向阻力,文章通过建立转向车轮转向时的数学模型,以置梯形作为转向梯形为例,将外侧转向轮实际转角与理论转角在转向范围内的差值最小作为转向机构参数最优化的目标.通过实例优化计算绘制左右转向车轮转角曲线,结果表明:同一内侧转向轮αmax=35°时,实际外侧转向轮转角β1与理想外侧转向轮转角β相差1.5°,差值较小.同时,左右转向轮转角关系曲线图反映左右车轮在转向过程中存在互换性,左右车轮转角关于曲线β=-α对称.因此,建立数学模型,采用优化设计方法对解决轮式拖拉机的转向机构设计与提高转向性能方面具有指导意义和重要的实际应用价值.     

高地隙自走式喷雾机多轮转向系统设计与试验

大型高地隙自走式喷雾机在田间作业过程中,由于整车地隙高、质量以及体积较大,导致换行及转场作业困难,影响作业效率。为提高喷雾机的机动性能和作业效率,设计了一套全液压多轮转向系统,并提出了基于PID控制方法的四轮转向系统控制方法。在建立全液压转向系统数学模型的基础上,应用Matlab/Simulink进行了转向系统仿真分析。仿真结果表明:四轮转向过程中后轮转角对前轮转角的跟随存在0. 04 s的滞后,最大转角跟随误差为2. 82°,误差在阿克曼转向理论允许范围之内,满足转向要求。基于研发的3WPG-3000型大型高地隙自走式喷雾机,搭建了多轮转向系统实车试验平台,进行了后轮对前轮转向角的跟随控制试验,试验结果表明:在田间随机转向试验过程中,最大转角跟随误差为2. 60°,满足四轮转向要求,验证了所设计的多轮转向系统的响应性、准确性和稳定性。     

汽车主动转向附加前轮转角控制的研究

随着汽车电子技术的发展,主动前轮转向系统作为一项新技术越来越受到人们的关注。提出了一种前轮转角反馈控制方法,首先,建立了汽车动力学模型和AFS模型,然后设计主动前轮转向附近前轮转角控制框图,利用Matlab/Simulink软件进行前轮转向角和附加前轮转角的仿真,从而实现附加前轮转角控制。结果表明:低速时,改善了车辆的转向灵活性;高速时,通过附加的前轮转角控制,能提高车辆转向的操作稳定性。     

基于ADAMS的叉车建模及转向稳定性分析

为分析叉车的转向性能及稳定性,首先利用ADAMS软件对叉车的转向机构进行了建模,测量了该转向机构的转角误差;接着以转向机构的累计转角误差最小为目标函数,对转向机构进行了优化设计,并以优化后的参数在ADAMS中建立了叉车系统的整车模型,仿真结果表明优化设计的有效性.最后,根据所给参数进行整车行驶稳定性的仿真分析,预测其弯道极限车速,为后续叉车的稳定性控制提供参考.     

基于PID控制的拖拉机自动转向系统

为了提高自动行驶车辆转向系统的控制性能,以福田欧豹4040型拖拉机为研究对象进行拖拉机转向控制系统研究,以车辆目标前轮转角和实际转角的偏差为输入变量,设计车辆转向PID控制器,通过对转向驱动电机的控制实现拖拉机转向控制.仿真和实验结果表明,所设计的控制器具有良好的快速性和准确性,能够满足拖拉机转向控制的需求.     

拖拉机双梯形的设计及参数的优选

推导了拖拉机双梯形外侧转向轮的转角以及最小传动角的解析计算关系式。并取内侧转向轮转35°时,以外侧转向轮实际转角等于理论转角作为目标函数对拖拉机双梯形的布置角进行了一维搜索。     

转向杆系空间结构非线性建模与分析

运用空间RSSR四杆机构的旋转矢量法,建立了某8×4型重卡双前轴转向杆系的空间结构非线性模型。以方向盘转角为输入,各转向轮转角为输出,依据角位移传递的过程将转向杆系分解为6个空间RSSR四杆机构,分别建立每个RSSR四杆机构的运动模型,再进行综合得到各转向轮的转角关系。仿真与试验结果表明:空间模型相对于平面投影模型一、二轴右轮Ackerman转角误差分别降低50%和28.6%;与试验值相比,各转向轮转角误差中,空间模型最大转角误差为1.8°,平面投影模型最大转角误差为3.9°,在方向盘的整个转角范围内,空间模型具有更高的分析精度,该空间模型清晰地表示了各构件运动的数学关系,可以为悬架与转向杆系的运动干涉分析以及转向杆系的优化设计提供理论依据。     

四轮转向汽车操纵稳定性分析研究

汽车的稳定性是影响其行车安全的重要因素,并且越来越受到关注.为了改善汽车的操纵稳定性,进行了四轮转向汽车(4ws)的仿真研究.在建立四轮转向数学模型后,用simulink等仿真模块对前后轮转角成正比关系的四轮转向汽车在双移线性能测试中进行了仿真,分析了前轮转向汽车和不同线性比例的前后轮转向角的四轮转向汽车的车轮转角和汽车的侧偏角,并得出了结论.     

轮式AGV纯滚动转向系统设计与无侧滑转向控制研究

为了解决前轮导向AGV的车轮侧滑问题,基于Ackermann转向原理设计了一种变长连杆的双曲柄转向系统。通过推导转向动力学模型,建立了考虑转向阻力矩的左、右前轮转向角闭环控制模型,提出了左、右前轮转向角PID同步控制算法,利用Matlab仿真转向控制模型的动态响应,获得了相关控制参数。以松下PLC为核心,构建了由左前轮转向交流伺服电机、推杆伺服电机、驱动器和编码器组成的AGV转向测控系统,设计了前轮转向系统同步闭环控制流程,实现了满足纯滚动转向原理的左、右前轮转角实时同步控制及转角信息采集。草地路面原地转向及硬质路面S型轨迹转向行驶试验表明,前轮导向AGV转向系统的左、右前轮期望转角与实际转角误差小于0.1°,AGV转向系统近似满足车轮纯滚动无侧滑运动条件,验证了轮式AGV纯滚动转向系统设计和转向控制的正确性与有效性。     

SGA3550型汽车全液压转向机构优化设计

利用动力学分析软件ADAMS,从汽车转向运动学出发,分析了SGA3550型自卸式汽车全液压转向机构的设计。首先以汽车转向时实际转角与理论转角误差最小为优化目标,以转向梯形底角和梯形臂长为设计变量,对转向梯形机构进行了优化设计。其次,说明了全液压转向机构中转向动力油缸的设计计算过程。最后,通过仿真分析,比较了不同数量液压油缸设计方案对转向性能的影响。     

空间机构学理论在断开式转向梯形分析及优化中的应用

转向梯形机构是使车辆转向时实现内,外轮理想转角关系的核心部件。而断开式转向梯形由于空间杆件较多且空间运动复杂,本文应用空间机构学的一些基本原理和方法对其进行了空间运动分析计算,找出影响内,外轮理想转角关系的主要因素,并开发出优化设计程序。     

水稻插秧机电动方向盘系统设计及控制研究

以富来威2 ZG-6 DM型水稻插秧机为应用对象,设计了一款以步进电机作为动力源的电动方向盘集成系统,由摩擦式扭矩限制器、减速器、步进电机及驱动器、角度传感器、主控装置、通信模块、开关及传动机构组成.提出了步进电机转角与转速控制算法,构建了考虑转向阻力矩的电动方向盘转角闭环控制模型,并运用MatLab对此模型动态响应进...     

考虑间隙影响的汽车转向机构稳健优化设计

应用具有正态分布的设计参数与噪声因素的稳健设计理论，对汽车转向机构进行了稳健优化设计。以转向过程中转向机构14个位置的运动误差为目标函数，以主销中心距、轴距、转向梯形底角和转向梯形臂长度为设计变量，以各运动副间隙为噪声因素，以最小传动角及最大转角误差等为约束条件，建立了含间隙影响的转向机构稳健优化数学模型。设计结果表明，在运动副存在间隙或间隙变化时，此设计方法能有效保证转向机构的运动精度。     

基于稳健设计理论的汽车转向机构集成化设计

应用稳健设计理论采用集成仿真技术,以转向梯形底角、转向臂长度、主销中心距和轴距为设计参数,传动角为约束,以转向时内轮实际转角与理论转角的误差最小为目标函数,同时考虑零件制造精度对转向性能的影响,采用具有正态分布参数的蒙特卡罗法和多目标遗传算法对转向机构进行稳健优化设计。结果表明,该集成仿真方法与传统数学模型设计方法相比较大地提高了分析研究效率,而且当设计参数存在微小变化时,能有效保证转向系统的运动轨迹精度和传动稳定性。     

汽车转向机构稳健设计研究

基于稳健设计理论对汽车转向机构进行了设计研究。以转向过程中运动精度为目标函数,以主销中心距、轴距、梯形底角和转向梯形臂长度为设计变量,以安装误差、尺寸误差为噪声因素,以最小传动角及最大角度误差等为约束条件,建立了基于田口方法的转向机构稳健设计模型。最后,比较了田口方法与确定性优化方法的设计结果。结果表明,基于田口方法设计的转向机构可靠性强,稳健性能好。     

转向四连杆机构的集成优化设计

为了提高汽车操纵稳定性、安全性及减少轮胎磨损,将数值优化软件modefrontier同机械动力学仿真分析软件m sc.adam s集成,以转向梯形底角、转向臂长度、主销中心距和轴距为设计参数,传动角为约束,以转向时内轮实际转角与理论转角的误差最小为目标函数,采用模拟退火算法对转向机构进行最优化设计。计算结果表明,该集成方法和传统的设计方法相比不仅提高了分析研究的效率,而且采用的算法增大了求得全局最优解的可能性,能有效保证转向机构的运动精度和传动稳定性。     

基于改进遗传算法的拖拉机转向梯形优化设计

为缩小拖拉机转向梯形机构设计参数与理想状态的误差,提出一种改进的实数遗传算法进行拖拉机转向梯形机构优化研究.首先,分析拖拉机转向梯形的理论模型,推导出拖拉机转向梯形机构优化模型;其次,提出了一种改进的实数遗传算法,克服了迭代过程中新生子代位置限制的缺陷,提高了优化算法沿最优适用方向的均匀进化能力;最后,选取铁牛60拖拉...     

平面梯形机构不能精确实现无侧滑转向的证明

基于“转向机构不可能精确实现无侧滑转向”的预先判断，多年来人们对轮式车辆各种转向机构做了大量优化设计工作。然而迄今为止没研究过该判断是否正确。转向机构中最具代表性的整体式等腰梯形机构常被简化为平面等腰梯形机构进行设计。在此情况下，本文通过将实际转向角方程和无侧滑方程对比，证明上述判断是正确的，即该种平面机构不能使车辆在任意转弯半径下都做精确的无侧滑转向。这一结论为平面等腰梯形转向机构的近似和优化设计提供了理论依据。