基于频域整形的EPS系统参数优化

针对电动助力转向(EPS)系统传统的参数优化方案无法保障良好转向盘力矩瞬态特性的问题,借鉴经典控制理论二阶振荡环节的基本结论,提出了EPS系统参数的频域整形优化方案。在现有转向路感评价模型频域分析的基础上,建立了EPS系统阻尼比的量化公式。该方案本质上是以EPS系统阻尼比为优化目标,并以EPS系统的稳定性量化公式为约束条件。为验证所提出的频域整形方案的优化效果,分别建立了基于频域整形优化方案和传统优化方案的优化模型,并基于遗传算法对优化模型进行了优化设计和计算。两种优化方案的对比分析结果表明,与传统优化方案相比,提出频域整形方案,可以进一步改善转向盘力矩的瞬态响应特性,有利于获得更好的转向路感。     

某乘用车转向系统振动特性优化

某款乘用车在开发前期进行转向系统模态分析时,发现其固有频率不达标,实车在怠速工况下有出现方向盘异常振动的风险。针对该问题,分析影响转向系统异常振动的因素,并列出可实施的优化方案,运用Hyperworks有限元软件进行转向系统的仿真分析,综合仿真结果及实施成本、可行性确定最终方案,最后进行实车测试证明优化方案的有效性。     

拖拉机电液耦合转向试验平台设计与硬件在环试验

针对电液耦合转向方案转向特性尚不明晰、转向数据采集和记录困难等问题,提出一种硬件在环拖拉机电液耦合转向试验平台设计方案。平台参数设计过程主要考虑功率损耗,为了满足电液耦合转向系统的性能要求,进行精度设计与量程设计。通过总体参数设计,得到电动助力、液压助力和阻力加载系统的参数计算模型,并基于AMESim建立电液耦合转向系统的控制与机械模型仿真进行了参数优化。通过基于dSPACE以及PXI的硬件在环控制方案,进行了各类转向工况试验验证,验证结果表明：阻力加载模拟系统能根据不同的地面条件、行驶工况等参数实现动态加载,响应速度和控制精度均能实现田间阻力模拟要求;电液助力转向系统能够产生较好的平滑助力,具有良好的转向路感;控制系统能与各传感器硬件协同配合,使拖拉机电液耦合转向试验平台具有良好的响应特性,能够真实还原拖拉机转向过程。     

方程式赛车转向梯形优化设计及仿真

为解决方程式赛车高速过弯产生的转向稳定性和单侧偏磨的问题,进一步提高赛车的过弯能力,提出一种适用于方程式赛车转向梯形的优化设计方案。探究侧偏角对转向的影响,优化标准阿克曼转角关系,从而确定目标函数和约束条件,控制转向梯形的内外转角关系尽可能符合阿克曼校正系数为43%的转向关系,通过MATLAB计算得到优化结果。利用ADAMS进行仿真实验,通过车轮平行跳动实验验证了优化结果的可靠性。结果表明优化后的转向梯形的臂长为82.55mm,底角为113.85°,具有良好的转向稳定性。     

基于SimulationX的液压助力转向系统的仿真分析

根据液压助力转向系统的结构和参数,采用Simulation X多学科系统仿真软件建立了整体式液压助力转向系统的仿真模型。在输入转向盘转角一定的情况下,通过改变液压助力转向系统中的主要影响参数进行仿真,分析这些参数对转向系统助力特性的影响。仿真结果给出了扭杆刚度变动时转向动力油缸压力和转向齿条所受阻力的动态响应曲线,以及油缸活塞直径变动时转向盘转矩的动态响应曲线和FFT分析。通过仿真与分析,可以进一步对液压助力转向系统进行方案分析和性能优化。     

某乘用车转向极限位置NVH性能提升

某乘用车在进行外部潜在客户商品性能评价时,评审人员提出在转向到极限位置时有"咚"异响声,且转向盘伴有振动感。通过排查,发现该异响是由齿轮齿条转向器拉杆内球头与壳体两个金属件之间在转向极限位置时"硬碰硬"造成。为解决该异响问题,提升转向系统的NVH性能,对齿轮齿条转向器结构进行优化,优化后方案有效解决了异响,并通过了相关耐久试验验证,最终成功地在整车上得到应用。     

农用车转向系统故障及检修研究

笔者对农用车转向系统一些常见故障和对故障的检修进行了讨论,分析了农用车转向系统的工作原理,研究了农用车转向系统存在的问题,给出了解决问题的可行方案。结果表明,及时发现并解决农用车转向系统的故障,提高了农用车转向系统的安全性、稳定性和操控性,延长了农用车转向系统的使用寿命,提升了运输效率,降低了农用车故障发生率。     

汽车助力转向系统节能分析与方案研究

为了提高行驶的安全性和驾驶的舒适性,国内外生产的各类型汽车大都应用了助力转向系统系统。目前,国内外采用的多为中位开式转向助力系统,无论是国外的还是国产的转向助力系统都存在较大的能量损失,为此,对机械中位开式液压助力转向系统的能量损失进行分析是十分必要的,文章研究了传统中位开式转向助力系统的能耗损失,给出了降低能耗的研究方案,并进行了节能策略分析和比较,确定了节能改造方案。     

新型电动轮转向系统控制策略及性能分析

在现有电动轮汽车的基础上,提出了一种实现主动转向和助力转向功能的方案。介绍了新型电动轮转向系统的结构和基本工作原理,并建立了新型电动轮转向系统与整车机电耦合的动力学模型。提出了主动转向与助力转向的控制策略,并进行了不同车速工况下新型电动轮转向系统的性能分析。仿真结果表明,所提出的实现主动转向和助力转向功能的系统结构方案是可行的,所设计的主动转向与助力转向的控制策略是有效的。     

基于HyperStudy的汽车转向系统振动分析与优化

以某轿车转向系统为研究对象,在HyperMesh中建立有限元模型并进行了有限元模态分析。为避开发动机怠速激励频率,避免共振,通过对转向系统支架进行灵敏度分析与尺寸优化,提高转向系统一阶模态频率。为了在提高转向系统一阶模态频率的同时尽量控制总质量,在HyperStudy中建立了基于拉丁超立方试验设计和Kriging模拟法的转向系统近似模型。以转向系统一阶频率最大和总质量最小为目标,以各支架厚度为约束,利用多目标遗传算法进行优化,最终得到一组转向系统支架厚度的最优组合。     

电动助力转向系统回正控制研究

根据转向系统的回正特性,针对现有的电动助力转向系统模型在回正控制中的不足,提出了新的回正控制算法。借助专家控制器,实现了不同转向状态下控制策略的变换,即将常规助力控制和回正控制算法结合,采用控制器的辨识算法和监督算法构成闭环系统,使转向行程判断准确,实时性好。在此基础上,设计了新型的试验台架,可以更好地模拟车轮转向过程。结果表明,采用该回正控制策略能获得较好的回正性能,同时提高了转向系统的稳定性。     

高地隙自走式喷雾机多模式液压转向系统设计与试验

为提高高地隙喷雾机的机动性能和作业效率、减少压苗损伤,设计了基于PID控制算法的多模式液压转向系统。采用AMESim软件建立了机械-液压系统耦合模型,采用序列二次组合优化算法确定PID参数的最佳组合,并对不同负载力和负载质量下的系统控制精度进行仿真。仿真结果表明:当比例系数为19.087、积分时间常数为2.008、微分时间常数为0.032时,系统误差最小;前后液压缸负载力差值或负载质量变大,位移误差随之增大,最大误差为-2.18 mm,PID控制算法和压力补偿系统确保了变载荷下系统的控制精度。研制了多模式液压转向系统,进行了坡地和田间转向试验,田间试验时,前后轮转向液压缸之间平均位移误差为4.07 mm,最大误差为-17.59 mm;在坡度15°的路面上,前、后轮转向液压缸之间的平均位移误差为4.89 mm,最大误差为21.34 mm;在前轮转向和四轮转向模式下,不同外前轮转向角田间转向半径的实测值略均大于理论值,误差率均小于4.0%。试验结果验证了所设计的转向系统具有较高的控制精度和稳定性。     

履带车辆的转向控制

介绍了履带车辆由拉杆式转向操纵机构改为由方向盘控制的转向操纵机构的原理、方案和组成,试验证明该系统能很好地满足履带车辆的转向和行驶.     

载重汽车转向杆系优化设计方法研究

对双横臂式独立悬架和齿轮-齿条式转向系统进行了空间运动学分析,在此基础上建立了汽车转向杆系优化设计的数学模型。所采用的优化目标函数综合考虑了轮胎的磨损、转向速比及车辆的操纵稳定性,运用可变容差法进行求解。为了控制优化的效果采用了两个权重系数。编制了配套的汽车转向杆系优化设计程序,可方便地对实际车型进行优化计算和试验数据处理。     

履带车辆的转向控制

介绍了履带车辆由拉杆式转向操纵机构改为由方向盘控制的转向操纵机构的原理、方案和组成，试验证明该系统能很好地满足履带车辆的转向和行驶。     

电动助力转向系统控制策略研究

根据转向系统的助力性能要求,对电动助力转向器的控制策略进行了研究。以模糊自适应PID控制为基础,结合神经网络控制算法,实现助力控制。在此基础上,设计了新型的试验台架,以更好的模拟车轮转向过程。结果表明,采用该控制策略能获得较好的转向轻便性和抗干扰性,同时提高了转向系统的稳定性。     

基于空间机构学的赛车转向梯形机构优化设计

为了提高赛车的转向性能,应用空间机构学理论建立赛车转向梯形机构的优化数学模型,通过MATLAB软件编程,采用复合形法对转向梯形机构进行了优化设计。优化结果表明,基于空间转向梯形模型优化后的赛车内外轮实际转角与理论转角关系曲线吻合程度高于基于平面转向梯形模型的优化结果,从而提高了设计精度,改善了赛车的弯道行驶性能,为赛车转向系统设计提供指导。     

汽车转向系统摩擦分析优化

针对某车型电动助力转向系统转向力发涩及转向回正残余角偏大的问题,利用实车测试及理论计算对转向系统摩擦进行了分析。根据分析结果,采用降低电动转向管柱摩擦及优化助力曲线等措施进行控制。通过对比优化前后的转向力及回正残余角,证明所采取的措施有效。     

三轴汽车四轮转向系统设计

对三轴汽车四轮转向进行了研究,推导了其线性二自由度四轮转向汽车模型和稳态横摆角速度增益,通过稳态计算和优化,结果表明,只要将各轴间距合理布置、前后轮转向角比例控制合理设计,也能达到较优的转向性能。