时空相关车辆道路的高效数值仿真

在阐述功率谱密度时域等效的道路模拟方法的原理、构造及单轮辙道路时序重构应用的基础上,结合车辆道路双轮辙时空相关特性,提出了双轮辙两相关随机过程的虚拟线性系统连接方法,建立了符合道路相干函数规律的传递关系,模拟再现了时空相关的双轮辙道路激励输入的时程样本,使得模型中同时包含了道路自功率谱和互功率谱的统计信息。仿真试验表明该方法具有高的保真性,适用于任意指定谱特征的随机道路模拟。     

基于AR模型对路面不平度的时域模拟

基于GB 7031《车辆振动输入路面平度表示方法》中提出的路面功率谱密度表达式,建立了随机信号AR(自回归)模型。应用Matlab仿真软件,对路面不平度时域随机序列进行了仿真分析,并对模拟值与理论值进行了比较。结果表明,AR模型拟合的路面不平度功率谱密度能较好地逼近其理论值,且具有计算量小,模拟精度高的优点,为车辆动态性能模拟与控制研究奠定了基础。     

基于Matlab/Simulink的随机路面建模与不平度仿真

在分析路面空间频率功率谱密度、时间频率功率谱密度与方差之间关系的基础上,建立了路面随机信号生成模型,在不同车速情况下进行了仿真,生成了B和C级随机路面时间激励信号.利用功率谱密度和方差分析,对所建立模型的仿真结果与路面分级标准进行比较,证明所建模型产生的随机信号功率谱和方差值与国家规定的路面等级标准一致,结果准确,可以为车辆控制研究提供可靠的激励信号.     

双轴汽车受路面作用的动载荷分析

建立计及轮胎阻尼的双轴汽车四自由度振动模型,应用随机振动理论分析了双轴汽车对随机路面激励的动载荷,探讨轮胎阻尼对车轮位移频率响应函数,以及动载荷频率响应函数的影响.得出以路面功率谱函数为输入,动载荷与行驶速度及路面等级的关系.     

基于逆变换的路面随机激励对履带车辆平顺性影响分析

利用各种等级随机路面激励对二自由度履带车辆模型所产生的振动响应进行平顺性影响分析。首先采用傅里叶逆变换方法生成路面不平度并进行了功率谱对比反演验证,通过构建二自由度车辆模型并利用Simulink仿真软件建立系统结构图模型,输入不同车速、不同路面下模拟的随机激励,可对履带车辆平顺性影响进行分析。     

基于AR模型的路面不平度激励模拟

基于GB7031《车辆振动-路面平度表示》中提出的路面功率谱密度表达式,建立了随机信号AR(自回归)模型,应用Matlab仿真软件对路面不平度随机序列进行了仿真分析,分析了路面不平度AR模型的采样间隔和模型阶数对模拟精度的影响,并对模拟值与理论值进行了比较.结果表明,AR模型拟合的路面不平度功率谱密度能较好地逼近其理论值,具有计算量小和模拟精度高的优点,为车辆动态性能模拟与控制研究奠定了基础.     

径向弹簧轮胎模型的建模仿真与分析

为了研究轮胎模型对轮胎包络特性的描述,介绍了该模型的建模方法和参数推导方法 ,并将其整合于1/4车辆中,利用Matlab/Simulink进行建模仿真。通过与点接触模型在随机路面激励下的对比,从时域和功率谱密度入手分析模型响应。仿真结果证实了离散的径向弹簧结构对于路面激励高频成分的过滤效果明显优于点接触模型,同时也提出并验证了该模型具有一个与周向离散精度相关的结构频率。径向弹簧轮胎模型能够更好地描述轮胎包络特性,在车辆振动和行驶平顺性研究领域有较好的应用前景。     

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。     

车辆非平稳行驶随机响应时域分析

根据各向同性假设建立了车辆四轮相关路面非平稳随机输入时域模型,并对整车八自由度振动模型的非平稳时域响应进行了分析,结果表明:座椅、车身俯仰和悬架动挠度的振动主要是低频成分,车身侧倾、车轮和轮胎动载荷振动主要是高频成分,而且随着车速(时间增加)的提高,幅值增大。     

四轮转向和差动制动联合控制的车辆横摆动力学

提出了一种基于四轮转向和差动制动联合控制的车辆横摆动力学控制策略。根据四轮转向和差动制动对横摆动力学的影响,设计了一个双输入双输出模糊控制器,以产生适当的横摆力矩和后轮转向角来控制质心侧偏角和横摆角速度。在Matlab／Simulink环境下建立了相应的仿真模型并在典型转向工况下进行了仿真试验。研究结果表明,与两个系统单独控制相比,联合控制情况下车辆的横摆动力学响应特性得到了很好的改善,从而提高了车辆的操纵稳定性和安全性。     

车辆电模拟转鼓试验台动态特性研究

对电模拟转鼓试验台的设计及控制过程进行了研究，其中的系统动态载荷控制是试验台软件部分的关键问题之一。设计制造出经济实用的电模拟转鼓试验台，建立了试验台传动系统的数学模型，辨识出试验台控制系统的传递函数。通过大量的仿真计算和试验，找出最大限度提高转鼓动态响应速度的控制方法和控制参娄，从而提高了电模拟转鼓试验台的模拟控制精度。     

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。     

农用柔性底盘前轮转向动力学研究

农用柔性底盘通过偏置转向轴转向,4个独立的电动轮既要用于行进,又要驱动转向,控制难度大.为探明柔性底盘前轮转向过程的转向特性,建立了7自由度整车动力学模型,并通过Matlab/Simulink软件建立相应的交互控制仿真模型,进行了不同车速下单轮驱动转向与双轮比例控制转向的仿真与分析,根据仿真结果制定了控制策略;在此基础...     

基于电动转向的教练车副转向系统研究与开发

设计了基于电动转向的教练车副转向系统。介绍了转向台的结构和主要组成部分。建立了以副转向盘的转角为输入、车辆主转向柱的转角为输出的线性系统模型。进行了主转向盘对各种输入条件下的响应试验,试验结果表明,在各种条件下,主转向盘都能很好的实现对副转向盘的跟随,即使在阶跃输入下两个转向盘之间的最大角度差仅为3°。     

两轴四轮汽车四轮转向机构的运动分析

介绍了四轮转向汽车四轮机构的基本运动关系．系统地分析了二自由度四轮转向汽车模型的运动方程，建立四轮转向汽车的物理和数学模型，得到质心侧偏角与前轮转角之间的传递函数。在此基础上对四轮转向汽车运用Matlab软件进行仿真分析，得出了四轮转向汽车与传统两轮转向汽车相比的优势。     

四轮轮毂电机驱动农用无人车差速转向建模与分析

滑移现象的存在对差速转向车辆运动学模型的建立造成困难。为准确分析无人车的差速转向特性,基于大半径转弯前提,建立无人车的二自由度差速转向运动学模型,分析理想情况下内外侧车轮速度差与转弯半径之间的关系。并使用自主研制的四轮轮毂电机驱动农用无人车进行试验,通过高精度霍尔传感器和惯性导航系统测量实车差速转向时的行进速度和行驶路径等参数,分析出存在的滑移现象导致转弯时内外两侧车轮转速差大于车轮处真实速度差,计算得到二者之间的拟合方程,并引入误差系数对模型进行修正。结果表明：在考虑滑移现象的情况下,将四轮速度与运动学模型相结合,可计算得实时转弯半径大小,平均绝对误差为4.033%,最大误差为6.715%,可有效指导无人车的航路推算。     

多功能全液压果园作业平台的设计与试验

为解决果园作业的机械化程度低和人工劳动强度大的问题,设计了一种多功能全液压果园作业平台。该平台采用全液压四轮驱动,双轮和四轮2种转向模式增强了行走能力、减小了转弯半径,适宜于复杂地形;采用了剪叉式升降机构和可展开式工作台,满足了不同高度和不同株距果树的果实采摘、果枝修剪的需求。同时,设计了调平机构实现平台坡地作业时工作台始终处于水平状态,且前、后两端安装果箱升降装置,便于装卸与运输。对样机进行性能试验,结果表明:其最大负载下行走速度为1.94m/s,最小转弯半径为3m,最大举升高度为2.4 3 m,最大作业宽幅为3 m,调平最大误差1.5°,采摘效率为0.4 2 hm2/h,满足果园作业使用要求。     

汽车前轮前束值算法研究

基于1026型运输车前轮侧滑试验,回归得出该车前轮侧滑量与前束值关系数学表达式.将样车最小试验侧滑量对应的前束值与理论公式计算的前束值进行比较分析和修正,获得较为精确的前束值计算式.本文旨在建立计算样车前束值的半经验公式,为样车前轮定位参数与动态性能优化提供更为精确的数学模型.     

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。     

基于时域模型的车轮随机动载特性仿真分析

作为随机过程的车辆道路不平度,通用的模拟方法是频域模型,但在对人-车-路系统进行非线性动力学分析研究时,必须获得关于道路的时域模型。本文描述了两种基于路面功率谱模型的道路时域模型重构方法,利用该方法对C级公路路面进行数值模拟,同时建立了汽车的两自由度模型,应用SIMULINK软件仿真分析了车轮的随机动载特性,结果表明分形模型与路面的实际情况接近。