动力转向技术及其发展

综述了轿车动力转向技术的发展,包括液压动力转向、电控液压动力转向、电动助力转向和下一代线控转向系统。分析了各转向系统的发展动因、结构、工作原理、助力特性及特点。探讨了轿车动力转向系统的发展趋势,指出电动助力转向将来动力转向技术的必然发展趋势,线控转向是未来转向系统的发展趋势。     

轿车转向系与前悬架耦合动力学特性研究

在考虑簧载质量振动的情况下以轿车转向系与前悬架的耦合非线性振动系统为研究对象,应用集中参数法建立髙维耦合系统的7自由度非线性动力模型,模型中综合考虑轮胎的非线性侧偏特性,悬架的非线性弹簧-阻尼力以及转向系连杆的弹性作用。通过数值仿真研究,揭示了车轮存在失衡量时耦合系统的动态特性和转向系参数、前悬架参数对整车摆振的影响,明确了转向系振动与前悬架振动的相互作用关系,为耦合动力系统的动态设计与综合动力学控制提供了理论依据。     

负荷传感型全液压转向系统的刚度分析

通过对转向系统的数学模型、转向油缸工作腔流动连续方程及转向油缸动力平衡方程进行拉氏变换,得到油缸活塞位移表达式。在此基础上,通过MATLAB软件绘制出了负载刚度频率特性伯德图,并对负载变化频率与系统刚度的关系进行了分析,得出影响系统刚度的主要参数,为负荷传感型全液压转向系统的设计与改进提供理论依据。     

基于ICR的履带车辆路径跟踪与转向控制算法研究

针对丘陵山区单边制动农用履带车辆路径跟踪精度低、控制次数多、转向偏差大等问题,本文开展不同负载条件下履带车辆路径跟踪控制研究。首先,对履带车辆的转向运动学进行理论分析,并建立履带车辆运动学模型;其次,根据履带车辆单边制动转向特性,提出一种基于瞬时旋转中心（Instantaneous center of rotation,ICR）的大角度转向控制算法,该算法能够根据规划路径的转向点位置与履带车辆转向瞬心,规划出最优的转向目标点,并控制履带车辆在该转向目标点一次性转向到所需航向,与此同时,完成转向控制器设计;最后,开展履带车辆在3种不同负载条件下的仿真试验与田间试验。仿真结果表明,大角度转向控制算法产生的跟踪路径平均误差面积与平均转向控制次数分别降低68.95%、68.77%;田间试验结果表明,大角度转向控制算法产生的跟踪路径平均横向偏差均值、平均转向控制次数与转向点处平均最小偏差分别减少57.27%、33.93%、62.29%,且路径跟踪效果更优,验证了大角度转向控制算法的有效性。试验结果满足履带车辆路径跟踪的要求,为实现农用履带车辆的路径跟踪提供理论基础与参考。     

负荷传感型全液压转向系统的稳态误差分析

通过对转向系统的数学模型、转向油缸工作腔流动连续方程及转向油缸动力平衡方程进行拉氏变换,得出了负荷传感全液压转向系统的传递函数。在此基础上,对由输入信号和外加负载信号引起的系统稳态误差进行了分析,并得出影响系统稳态误差的主要参数,为负荷传感型全液压转向系统的设计与改进提供理论依据。     

汽车动力转向系统的发展

综述了汽车动力转向技术的发展,分别叙述了液压助力转向系统、电控液压转向系统及电动助力转向系统,主要叙述了液压助力转向系统的结构、工作原理和主要控制策略,探讨了汽车动力转向系统的发展趋势.     

轿车电子控制动力转向系统的分析与探究

汽车各个系统研究越来越偏向电子化、智能化,其中轿车上转向系统的变化非常明显,轿车的转向系统由开始的机械转向系统到现在的电子控制动力转向系统,转向系统也越来越安全、智能。电子控制动力转向系统因其在使用过程中平衡转向灵敏、轻便,增强驾驶员的舒适性以及安全性,已成为现在汽车行业的必备。对电子控制动力转向系统的各个方面进行了分析,未来汽车转向系统的发展动向是以线性转向为目标。     

基于仿真的半挂汽车列车转向盘转角阶跃输入下的稳定性分析

基于任意载荷分布的非线性轮胎模型,应用汽车列车动力学仿真软件ARCSIM,分析了半挂汽车列车在转向盘转角阶跃输入时的转向特性。通过在不同车速、不同结构参数等条件下的仿真计算,揭示了半挂汽车列车的转向特性与车速、结构参数之间的内在联系,给出了半挂汽车列车转向特性在这些条件下的表现特征,为半挂汽车列车操纵稳定性分析提供了参考和借鉴。     

半挂汽车列车转向特性的计算机仿真分析

基于任意载荷分布的非线性轮胎模型,应用汽车列车动力学仿真软件ARCSIM,分析了半挂汽车列车在转向盘转角阶跃输入时的转向特性。通过在不同车速、不同结构参数等条件下的仿真计算,揭示了半挂汽车列车的转向特性与车速、结构参数之间的内在联系,给出了半挂汽车列车转向特性在这些条件下的表现特征,为半挂汽车列车操纵稳定性分析提供了参考和借鉴。     

基于神经网络非线性模型的线控转向系统控制

进行汽车线控转向系统动力学分析及控制算法研究,需考虑动力学模型的非线性。首先建立基于魔术公式轮胎模型的非线性二自由度整车模型,然后基于神经网络方法训练逼近映射汽车模型输入与输出的关系,最后采用模糊控制方法由车速、转向盘转角等得到转向传动比控制算法。结果表明,基于神经网络的非线性整车模型与样本数据较好吻合,满足研究需要。转向传动比模糊控制算法考虑了转向轻便性和稳定性,提高了汽车操纵稳定性。     

电控液压助力转向的建模和仿真

针对传统的液压助力转向系统,提出通过脉冲调制控制器、伺服旋转控制阀、转向机构等构成的电控液压助力转向系统的仿真模型。在Matlab环境中对中位开式和中位闭式电控液压助力转向系统进行仿真,通过PWM脉宽调制来调速电动机,达到节能的目的。     

基于改进型PSO算法的汽车转阀参数优化

提出了基于模拟退火(SA)修正的改进型粒子群算法(SA-PSO)的转阀参数优化方法。建立了整车动力学模型、转向系统模型、高速"路感"模型和转阀能耗模型,并对模型进行了验证;给出了低速转向轻便性、高速转向"路感"和能耗的量化指标;提出了以轻便性、"路感"和能耗量化指标的平方和根最小值为目标函数,以各参数取值范围为约束条件的最优化问题;构建了基于模拟退火修正的改进型粒子群优化算法(SA-PSO)的自适应度函数,运用改进型粒子群算法获得了转阀参数的全局最优解;SA-PSO与PSO的优化结果对比表明,SA-PSO的全局收敛性强、收敛速度快;通过优化参数与另外两组参数双纽线、高速中间位置小转角转向、转阀能耗仿真验证了优化方法的有效性和优化结果的正确性,最后分别进行了转阀参数优化前、后的双纽线、高速中间位置小转角转向、转阀能耗试验,结果表明,优化后的转阀使转向轻便性、高速转向"路感"和节能性均得到改善。     

不同旋耕作业载荷下拖拉机动力输出传动系振动特性分析

为研究拖拉机旋耕作业载荷对动力输出传动系振动特性的影响，采用系统动力学建模、台架试验验证、田间试验与仿真分析相结合的方法加以分析。首先，在分析动力输出传动系结构的基础上，建立了描述其载荷传递机理的扭振耦合空间动力学模型，此模型详细考虑了横向和垂向的齿轮啮合传递效应。其次，利用拖拉机PTO加载试验台对模型的仿真结果进行试验验证，验证结果表明：横向和垂向的啮合频率误差最大分别为4.24%和5.12%，满足建模要求。然后，搭建了由无线扭矩传感器、北斗定位系统等组成的作业数据采集系统，分别采集了拖拉机在L1（2.07km/h）、L2（3.10km/h）、L3（5.29km/h）常用挡位下的田间旋耕作业数据，田间试验结果表明：旋耕作业的载荷水平和波动范围均随着作业挡位、行驶速度的升高而增大。最后，利用所建立的动力学模型仿真分析了不同作业挡位PTO负荷对齿轮传递特性的影响，结果表明：拖拉机旋耕作业挡位越高，由PTO载荷波动所引起的传动系振动位移越大，而且主要体现在横向振动。     

流量控制式ECHPS系统转阀结构参数优化设计

在流量控制式电控液压助力转向系统(ECHPS)中,转阀结构参数对系统的可变助力特性有重要的影响.应用液阻网络理论对系统的等效通流面积和助力特性进行了分析.建立了转阀阀口通流面积与转阀主要结构设计参数(小坡口宽度、小坡口圆弧偏心距、阀芯键宽、小坡口轴向长度)之间的数学关系.对转阀的主要结构参数进行了优化设计,优化前为0.9 mm、10 mm、5.76 mm和11 mm,优化后为1.115 mm、4.626 mm、5.652 mm和4.499 mm.仿真计算结果表明优化后可变助力特性范围由1.2升为3,低速转向时最大手力达到了4 N·m.     

履带拖拉机液压机械双功率流差速转向机构设计

基于双功率流传动原理,利用液压元件的无级调速特性,对适合履带车辆的液压机械双功率流差速转向机构的转向原理进行了分析,建立了转向机构的运动方程和转矩方程,提出了转向机构行星排特性参数的确定原则。根据液压转向调速系统主要参数的计算公式,并结合东方红1302R型橡胶履带拖拉机进行了参数设计和转向运动性能分析,所选参数满足整机性能要求。     

电控液压动力转向系统匹配及控制策略分析

电控液压动力转向系统(EHPS)在保证可靠助力的同时,可以通过调节进入转阀的液压油的流量改变助力比,从而能获得良好路感。在介绍EHPS系统的工作原理之后,分析了各组成部分对转向性能的影响,阐述了系统匹配设计及其控制模型的建立,最后提出了相应的控制策略。     

密集烤房倾斜旋转式装烟机设计与试验

针对密集烤房鲜烟叶装炕劳动强度大、用工难、安全隐患突出等问题,结合密集烤房结构和烟叶烘烤技术要求,设计一种倾斜旋转式装烟机。主要由动力平台、升降装置、水平移动装置、倾斜旋转装置及PLC控制系统构成。通过对烟叶装炕过程的分析,对链条提升机构和油缸举升机构进行设计,确定其结构参数。为保证装烟机具有良好的装烟效果,对旋转机构和倾斜机构运动过程进行分析,得到载烟杆长度为650 mm,载烟杆与锥齿轮连接轴两轴线距离为13 mm,烟夹倾斜角度为23°,并通过遗传算法对锥齿轮进行优化设计。以装烟成功率和烟叶损伤率为评价指标,在密集烤房内进行装烟试验,试验结果表明：倾斜旋转式装烟机工作性能可靠、稳定,平均装烟成功率为96.7%,烟叶平均损伤率为7.8%。研究结果可为密集烤房智能装烟设备研究提供参考。     

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。     

推送式旋齿起膜机构设计与试验

针对现有残膜回收机起膜机构易堵塞、脱膜难等问题,设计一种推送式旋齿起膜机构,该机构可同时完成起膜及辅助上膜工作。设计平行四杆结构、旋齿结构、排列方式及间距;构建旋齿运动轨迹方程,分析相邻旋齿轨迹,检验不漏膜条件,确定影响起膜性能的主要因素;分析旋齿与输送装置作用下膜土混合物的受力情况,确定影响残膜捡拾性能的主要因素为机具作业速度、旋齿起膜机构转速、挂膜输送带与旋齿起膜机构水平距离、竖直距离,根据工作条件确定因素取值范围。设计四因素五水平试验,探究机具作业速度、旋齿起膜机构转速、挂膜输送带与旋齿起膜机构水平距离、竖直距离对残膜捡拾率的影响规律。开展田间试验,利用Design Expert软件对试验结果进行参数优化分析,并以最优参数组合,进行田间试验验证。试验结果表明,当机具作业速度为1.43 m/s、旋齿起膜机构转速为60.5 r/min、挂膜输送带与旋齿起膜机构水平距离为308.24 mm、竖直距离为91.22 mm时,预测残膜捡拾率为91.8%,实际残膜捡拾率为91.2%,满足残膜回收机具作业要求。     

两种负载传感转向系统技术原理分析比较

对静态负载传感和动态负载传感两种转向系统的结构和原理进行分析比较，得出动态信号优先阀比静态信号优先阀有较多且不可取代的优势。动态信号优先阀在国外大功率拖拉机转向系统上已经有了较为广泛的应用，在国内大功率拖拉机转向系统上也已开始进入应用，并且将随着科技的不断进步得到越来越广泛的应用。