基于滑转条件下的履带车辆原地转向特性研究

在考虑履带滑转的基础上,建立了履带车辆原地转向时的数学模型,并进行相关的运动学和动力学分析,推导出履带实际转向速度、转向角速度和滑转率的表达式均与横向偏移量S有关。列出动力学平衡方程,运用Matlab软件计算出横向偏移量S值。结果表明:在已知履带车辆结构参数λ为定值时,履带原地转向时相对应的横向偏移量S随地面参数f/μ的增大而增大;考虑履带滑转情况下的履带转向角速度是未考虑时结果的65.3%;选取不同地面参数对应的横向偏移量S在0.3～0.5之间变化时,履带车辆滑转率为30.8%～42.6%;机车主要参数已知时,对应的转向阻力矩约是传统算法下转向阻力矩的1.26倍。     

双流传动履带车辆转向运动学模型的建立

从理论上分析了双流传动履带车辆转向运动过程,主要从运动学参数方面来探讨车辆转向.由于履带在履带车辆转向中的特殊作用,所以从履带的运动分析和车体运动分析两方面来分析车辆转向,从而建立双流传动履带车辆转向运动学模型,为进一步分析双流传动转向装置提供理论依据.     

电子差速履带车辆转向转矩神经网络PID控

根据电子差速履带车辆转向动力学和运动学分析,提出一种电子差速履带车辆转向转矩模拟神经网络PID（ANNPID）控制策略,由双电动机转向转矩协调控制、ANNPID控制和感应电动机转矩控制组成。通过建立双感应电动机独立驱动履带车辆电子差速转向控制系统,实现基于ANNPID控制的转向转矩协调分配和基于模型参考自适应控制（MRAC）的感应电动机间接磁场定向（IFOC）转矩控制。采用该策略,在不同转向半径的行驶转向工况、0.5B半径转向工况和中心转向工况下的实车试验结果表明,低速转向具有较好的操控性能。     

电子差速履带车辆转向转矩神经网络PID控制

根据电子差速履带车辆转向动力学和运动学分析,提出一种电子差速履带车辆转向转矩模拟神经网络PID(ANNPID)控制策略,由双电动机转向转矩协调控制、ANNPID控制和感应电动机转矩控制组成.通过建立双感应电动机独立驱动履带车辆电子差速转向控制系统,实现基于ANNPID控制的转向转矩协调分配和基于模型参考自适应控制(MRAC)的感应电动机间接磁场定向(IFOC)转矩控制.采用该策略,在不同转向半径的行驶转向工况、0.5B半径转向工况和中心转向工况下的实车试验结果表明,低速转向具有较好的操控性能.     

履带车辆液压机械差速转向特性分析

液压机械差速转向综合了液压传动和机械传动的优良特性,能够实现无级转向,缩小履带车辆的转向半径,进而提高其机动性。分析了履带车辆液压机械差速转向的稳态转向过程,建立了运动学和动力学模型。根据建立的数学模型,结合潍柴WP13.550型发动机和某型履带车辆,对其稳态转向过程进行了仿真分析。仿真结果表明:所匹配参数能够满足整车转向性能需求。     

履带车辆转向过渡过程模型与仿真分析

为了准确研究履带车辆实际转向过程中的性能,在考虑履带滑转和车体离心力的基础上,建立了履带车辆过渡转向模型,对模型进行了运动学和动力学参数求解,编写了程序进行仿真分析。仿真结果表明:进入转向时的速度越高,进入稳态转向的过程就越长,且在达到稳态转向的过程中,会出现急剧的振动。当速度达到8 m/s时,转向半径会在开始转向过程中急剧下降,履带车辆会失去控制,发生失稳现象。     

履带车辆动力学建模与仿真技术概述

履带车辆动力学模型的建立是进行动力学分析、车辆参数设计、车辆结构优化不可或缺的一步。为了能够对履带车辆动力学建模和仿真方法具有明确的了解和认识,对履带车辆的地面力学模型、平稳性模型、转向动力学模型的发展历程和一些典型建模方法进行介绍。并介绍了车辆动力学常用仿真软件的使用方法和一些仿真思路,对履带车辆仿真的几项关键仿真技术进行了分析。     

橡胶履带行走装置转向性能分析

基于履带车辆的转向理论,分析了转向时行走装置的橡胶履带与地面间的相互作用,得出转向时转向阻力矩的数学表达式和反映橡胶履带行走装置转向灵活性的转向比的数学表达式,为合理地确定履带的接地长度和履带轨距提供依据。     

大型履带机械最佳履带宽度的探讨

根据大型履带机械的特点，分析了转向时履带和地面间的相互作用，导出了包含履带宽度，履带接地面速度瞬心纵，横向偏移及地面参数在内的履带转向阻力的理论计算公式，讨论和履带宽度对转向阻力的影响，给出了使在特定路面上工作的大型履带机械转出阻力最小的履带度的确定方法，利用单履带转向试验装置对理论分析结果进行了验证。     

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。     

双流传动履带车辆坚实地面转向模型

基于双流传动履带车辆转向动力学理论,建立了考虑履带车辆转向过程中滑转和滑移情况下坚实地面上的转向过程仿真模型.该模型反应了履带车辆在坚实地面上的转向过程,为履带车辆动力性能研究提供了可靠的理论分析依据.     

四履带车辆转向性能仿真研究

针对四履带车辆特点,建立了考虑履带宽度以及滑转、滑移的四履带车辆稳态转向数学模型,并对模型进行了数值求解,分析了各因素对其稳态转向性能的影响。基于多刚体动力学软件RecurDyn对某四履带车辆进行了虚拟样机转向仿真试验,仿真结果与理论计算吻合较好,证明模型具有较高的可靠性。     

履带车辆三种转向方式特性的对比分析

对中心差速、内侧降速和外侧升速3种履带车辆转向方式进行运动学和动力学分析;对3种方式下的转向半径的变化规律进行了研究;对比了3种转向方式的内外侧履带功率需求;在Matlab/Simulink中进行了仿真。运动学和动力学分析表明:在相同转向速度下,3种方式转向半径的变化率相同,但转向半径的数值不同,相比之下内侧降速式的转向半径最小。功率需求分析和仿真结果表明:内侧降速式转向的外侧履带功率需求最小,中心差速式较大,外侧升速式最大;内侧降速式转向可以实现较小的转向半径,而功率需求最低,是3种方式中最为合适的选择。     

接地长宽比的设计对履带车辆行驶性能的影响

根据履带车辆动力学,分析了履带车辆的接地长宽比,即履带接地长度L与履带中心距B的比值对行驶性能的影响。分析表明,长宽比设计得太大会增加转向难度,但是太小会影响行驶稳定性,设计结果应满足原地中心转向的要求,同时保证有合理的临界再生转向半径。分析结果为整车结构参数设计提供了理论依据。     

差速转向履带拖拉机液压操纵系统匹配研究

对差速转向履带拖拉机转向系统进行了介绍,以实现履带拖拉机转向操纵的精准性为目标,对差速转向履带拖拉机转向操纵涉及的机械操纵机构、液压先导阀、转向液压泵排量控制机构之间的控制过程、机理进行了分析,进一步对液压先导阀特性曲线的选择、先导阀输出压力与变量泵排量控制输入压力的匹配进行了研究。提出了液压先导阀输出压力采用双斜率特性曲线既可以实现履带拖拉机低速行进时的快速转向,又可以提高其高速行进时的转向安全性;基于先导阀摆动行程有限,在先导阀与转向盘之间增加角度转换机构,可以使履带拖拉机转向操作符合道路车辆的操作习惯。     

一种履带拖拉机差速转向性能评价方法

通过拖拉机田间作业的特点的分析,从运动学、力学、动力学、转向的安全要求出发,提出了履带拖拉机转向性能的一种评价方法。     

履带拖拉机转向能力提升分析研究

对拖拉机作业田间作业常见的转向方式进行了分析,对一种差速转向履带拖拉机转向系统进行了介绍,并对该转向系统涉及的关键运动学、力学、动力学内容进行了分析,提出了提高该类型履带拖拉机转向能力的途径。     

区域交通智能车辆导航控制技术

通过系统辨识实验得到车辆转向系统动态特性方程，结合车辆预瞄运动学模型和二自由度转向动力学模型建立基于视觉预瞄的转向动力学控制数学模型，根据线性二次型最优控制理论设计的最优控制器能稳定跟踪直线路径。采用模糊控制快速跟踪弧线导航路径，结合车辆转向系统当前状态和最快动态响应能力建立车辆弧线跟踪时的变结构控制输出集。针对JLUIV-V型区域交通智能车辆部分状态变量的不可测性，根据Kalman滤波理论构造状态观测器。仿真和试验结果表明：该控制技术在区域交通智能车辆户外路径跟踪过程中平稳、可靠。     

橡胶履带车辆差速转向系统的研究

针对传统的履带车辆利用转向离合器实现转向存在的问题,为了提高橡胶履带车辆行驶动力性、机动性,提出了机械液压双功率流差速转向系统设计构思,具体地对该系统进行理论上的运动学、动力学分析,推导出输出转速、扭矩的函数表达式,为该系统设计提供理论依据。根据设计构思进行了实际工程设计、制造,通过试验充分证明了该系统设计理论的正确性和应用可行性。     

履带车辆转向性能计算机仿真研究概况

履带车辆的转向性能是整车性能的重要评价指标,计算机仿真是研究转向性能的有效手段之一。首先分析了履带车辆转向性能的影响因素,然后从履带与地面的相互运动关系、转向阻力、仿真性能等方面对履带车辆转向性能仿真研究的现状进行综述。在此基础上,提出了履带车辆液压机械差速转向系统参数匹配、转向期间换挡规律、平稳转向性能、性能仿真模型、转向控制理论以及驾驶的遥控化与行驶自主化等履带车辆转向的研究思路。