一种四轮转向车辆操纵稳定性仿真分析

对转向时车辆质心侧偏角近似等于零为控制目标的四轮转向车辆操纵稳定性进行仿真分析。在建立四轮转向车辆操纵动力学模型,得到其状态方程的基础上,求解出横摆角速度和侧向加速度与前轮转角的传递函数,借助Matlab/Simulink,进行时域和频域的仿真,并将仿真结果与传统前轮转向车辆做比较,结果表明四轮转向车辆大大提高了车辆的操纵稳定性。     

四轮独立转向系统控制策略与试验

提出了一种通过独立控制后轮转向以提高车辆操纵稳定性和机动灵活性的方法。具体阐述了四轮独立转向控制系统的总体结构。根据独立转向控制策略,建立了四轮独立转向汽车数学模型,推导出独立后轮转角的函数表达式。分析了四轮独立转向模型仿真结果与四轮独立转向样车道路试验结果,并验证了四轮独立转向理论的有效性与可行性。     

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。     

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。     

四轮转向车辆后轮转角与横摆力矩联合模糊控制

为提高车辆在极限工况下的稳定性,充分考虑悬架、转向系统以及轮胎等部件的非线性,运用多体动力学仿真分析软件ADAMS/Car建立了四轮转向车辆的虚拟样机模型.确定了质心侧偏角和横摆角速度具有理想输出响应的控制目标.针对车辆的非线性,提出了后轮转角与横摆力矩联合控制的模糊控制策略,并设计了对应的非线性模糊控制系统.最后应用ADAMS/Car和Matlab/Simulink联合仿真技术,对控制系统的性能进行了仿真验证.仿真结果表明:后轮转角与横摆力矩联合模糊控制可有效防止车辆在极限转向工况下发生侧滑失稳.     

四轮转向车辆H2/H∞混合鲁棒控制与仿真

建立包括车辆侧倾和车轮转动在内的四轮转向车辆不确定模型,采用主动控制转向系转角和独立控制车轮所受制动力矩的控制策略,运用基于LMI方法的H2/H∞混合鲁棒控制理论对车辆四轮转向系统进行了综合控制设计,并与H∞控制、H2控制进行对比.仿真结果表明,采用H2/∞混合鲁棒控制的系统不仅对系统不确定性具有鲁棒稳定性,而且对外界干扰具有较好的抑制能力,很好地改善了系统的动态性能.     

红枣收获机分时四轮转向系统梯形机构的设计

为了满足红枣收获机田间作业分时四轮转向的需求,分别建立了两轮转向梯形机构、四轮转向梯形机构的空间模型,并根据阿克曼原理,分析了两轮转向梯形机构和四轮转向梯形机构内外轮转角关系,建立了梯形机构的目标函数及约束条件。同时,利用Mat Lab软件进行关键参数的择优,最终确定了两轮转向梯形机构的梯形臂长为158.95 mm、梯形底角为65.43°、转弯半径为7 455 mm;四轮转向梯形机构的梯形臂长为241.02 mm、梯形底角为60.00°、转弯半径为4 303 mm。该梯形机构的研究为提高红枣收获机的转向灵活性奠定了基础。     

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.     

模型跟踪主动四轮转向汽车最优控制研究

基于车辆线控转向技术,根据最优控制理论,提出了一种汽车前、后轮转角主动转向控制新策略。以汽车侧向动力学二自由度模型为基础,确立了车辆转向理想跟踪模型,设计了四轮主动转向最优控制器,对所设计的控制器进行了仿真分析与验证。仿真结果表明:所设计的前、后轮转角最优控制器改善了车辆瞬态与稳态响应特性,且能很好地跟随理想车辆转向模型,提高了车辆的操纵稳定性。     

转向轮定位参数检测及误差

分析了转向轮定位参数中主销后倾角和主销内倾角静态检测的检测原理,给出了转向轮绕主销转动后,转向节轴线相对于水平面夹角变化的几何图形,推导了转向轮定位参数的计算公式,讨论了标定角度与实测参数相对于车轮转角的误差关系,提出了相对独立的两套角度测量系统的解决办法。测量时需用转角测量仪测量车轮转动角度,分析了当车轮中心平面与转角测量仪平面接触点为转角测量仪几何中心时的误差,提出了将红外线发射仪附着在主销底端的方案。     

铰接式车辆稳态转向特性

建立了铰接式车辆的动态数学模型，对其稳态转向特性进行了理论分析和模拟计算，为铰接式转向车辆的设计提供了理论依据。     

线控液压转向系统路感控制策略研究

设计了一种空间布局合理、结构简单的线控液压转向系统,介绍其结构组成、工作原理和控制策略。该系统可以替代目前工程机械中常用的全液压转向系统,利用电信号传输代替全液压转向系统中的油压动能传递,同时实现基于模糊PID控制的路感反馈。通过使用MATLAB/Simulink对该系统的仿真试验可得,所设计的控制器可实现理想的路感特性。     

遗传算法优化转向增益的线控转向控制策略

线控转向系统取消了转向轮与转向盘之间的机械连接,因而可以主动控制前轮,提高操纵稳定性.研究了基于理想传动比的转向控制策略,以各车速下的闭环总方差为适应度函数,利用遗传算法优化转向增益.提出的转向控制策略可以降低驾驶员的转向负担,提高汽车操纵稳定性.     

履带拖拉机差速转向能力提升分析

针对采用机械液压双功率流差速转向系统的大功率履带拖拉机在某些特殊路面转向能力不足的问题，对差速转向系统结构进行分析，推导出影响转向能力的数学关系式，提出提升转向能力的措施。     

采用平衡阀实现拖拉机平滑转向的电控液压系统

转向轮转向角是车辆自主导航系统关键的控制参数,三位四通比例电磁换向阀实现闭环电控液压转向被广泛采用。由于地面对转向轮的回正力作用,电磁阀阀芯由中位滑至侧位实现转向控制动作的起始瞬间,转向轮容易产生"回摆"现象,难以通过转向角闭环控制消除,影响转向轮伺服控制系统精度。为此,首先对转向"回摆"问题进行动力学分析,得出电磁阀开通瞬间转向轮受力不平衡是造成拖拉机转向轮产生回摆的主要原因;接着提出一种在液压回路中添加平衡阀来消除转向轮"回摆"的方法,分析了其工作原理及调试方法,通过实车试验进行对比验证。结果表明:添加平衡阀维持了电磁换向阀开通瞬间转向轮受力平衡,较好地克服了转向轮回摆问题,提高了拖拉机转向轮转向角闭环控制精度,系统±10°阶跃响应静态闭环跟踪测试超调量12.6%,平均峰值时间0.8s,且都在1.5s内达到期望值(此设定期望值偏差是0.5°)。     

电动助力转向系统转向性能的客观评价

针对电动助力转向的结构特点，分析了电动助力转向对汽车转向性能的影响，提出从转向轻便性、转向回正性、转向盘中间位置区域性能、转向盘振动、随动灵敏度和助力特性等方面进行电动助力转向系统转向性能的客观评价，并探讨了相应的评价指标，对电动助力转向助力控制规律、基本设计参数以及相关试验标准的确定有指导意义。     

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。     

电动助力转向系统转向性能的主观评价方法

汽车配备电动助力转向(EPS)系统后,如何评价其转向性能目前还没有公认的标准。提出了EPS系统汽车转向性能的主观评价方法,并从原地转向和车辆行驶转向2个方面进行综合评价。探讨了相应的主观评价项目、计分方法和综合评价指标的评定。对所开发的EPS系统进行了转向性能道路评价试验并对被测试车辆进行主观评价,得到了合理的评价结果。     

转向节转向臂面及锥孔加工夹具设计

基于转向节生产批量大、加工精度要求高、结构复杂、定位困难等特点，分析了转向节的加工工艺并针对转向臂面及锥孔的加工设计了一套夹具。实践证明，该夹具可以满足转向节大批量、高精度、高效的要求。     

全液压转向系统方向盘打颤的原因及排除

全液压转向系统的关键部件是由转向阀与计量马达组成的液压转向器,相关部件都是圆周对称部件,外表都是精密加工表面,制造时无法在零件表面刻上安装记号,极易装配错误而造成方向盘发生严重的打颤现象而不能正常工作,甚至会造成人身安全事故。本文通过CAD软件作图,根据其工作原理论述各部件之间的配流装配关系,并通过试车验证,给全液压转向器的正确装配起到明确的指导作用。