车辆三段式梯形机构的侧倾转向特性

在分析了三段式梯形机构对汽车转向特性的影响后，建立了高、低侧倾中心情况下，车身侧倾角与左、右车轮偏转角的函数关系，通过计算表明，梯形机构与侧倾中心一起决定着转向特性。     

汽车操纵稳定性的仿真

分析了汽车侧倾引起的左右轮胎垂直载荷的重新分配,以及轮胎侧向力非线性变化对操纵稳定性的影响,并综合考虑汽车转向系和行驶系的结构和性能特性,建立两轴汽车操纵稳定性数学模型.并对用Simulink构建的计算机模型进行仿真,仿真结果与试验结果一致,证实模型具有很好的精度和实用性.分析了车速、转向系刚度、前后轮侧偏刚度比、前后悬架侧倾角刚度比以及侧倾对汽车操纵稳定性的影响.     

极限工况下汽车轮胎侧偏角测试方法研究

轮胎侧偏特性识别是汽车动力学稳定性控制的基础,而极限工况下因侧倾转向和变形转向的影响,基于动力学模型的轮胎侧偏角估计方法精度变差。提出一种基于直接视觉测量转向轮转角和车身姿态的轮胎侧偏角测试方法,为极限工况下转向轮转角和轮胎侧偏角观测模型研究提供技术手段。首先分析了侧偏角测试原理,基于高精度定位定向差分GPS和图像实时处理器CVS 1456等构建了实车试验系统。在对试验车转向系统传动比进行标定的基础上,原地转向和小侧向加速度行驶试验表明:基于图像获取转向轮转角与基于转向盘转角方法一致性好。圆周加减速行驶试验表明,在侧向加速度约0.8 g时,汽车达到极限工况,基于图像方式获取的转向轮转角曲线体现了侧倾转向和变形转向的影响,试验车具有不足转向特性。实车试验表明所提出方法是有效、可行的。     

汽车稳态转向失稳的最近分岔点实时追踪

为探索汽车稳态转向失稳的非线性动力学行为,采用二次多项式轮胎模型建立了包含侧倾运动和平面运动的四维非线性侧向动力学系统.极限工况下汽车的稳态转向失稳与鞍结分岔有密切的联系,提出了基于最近鞍结分岔点实时追踪的汽车稳态转向稳定性分析方法,即采用迭代法在u-δf参数空间中实时搜索与当前工作点距离最近的分岔点,并以此最短距离作为汽车稳态转向的稳定裕度.均匀路面工况和对开路面工况下的实例计算表明,该方法经过很少的迭代次数即可找到最近的分岔点,计算速度快,满足实时性要求,可以对汽车的稳态转向稳定性实时做出预测.     

基于多轴转向的三轴汽车操纵稳定性仿真分析

针对三轴重型汽车低速机动性差,高速稳定性不好的特点,对三轴汽车多轴转向技术进行了分析,建立了三轴汽车全轮转向的二自由度模型和运动微分方程,采用实用的基于零质心侧偏角前后轮转角成比例的控制策略,推导了各轴的转角比例系数及相关的状态空间矩阵及传递函数,对不同转向模式下的操纵稳定性进行了仿真分析比较。结果表明,三轴汽车采用多轴转向技术,具有低速灵活性高、高速稳定性好的特点。     

悬架弹簧刚度对汽车操纵稳定性影响仿真研究

基于ADAMS/Car模块,建立整车多刚体系统模型。通过改变前悬架螺旋弹簧刚度,进行了转向盘转角阶跃输入、转向盘转角脉冲输入和单移线3种典型工况整车仿真试验。通过对比仿真试验数据,对汽车操纵稳定性各性能指标进行评价,研究悬架螺旋弹簧刚度对汽车操纵稳定性的影响。结果表明,增大前悬架弹簧刚度,侧向加速度、横摆角速度和侧倾角幅值变小,即汽车操纵稳定性变好。因此可以认为,合理增大弹簧刚度值可改善汽车操纵稳定性。     

四轮转向汽车操纵稳定性分析研究

汽车的稳定性是影响其行车安全的重要因素,并且越来越受到关注.为了改善汽车的操纵稳定性,进行了四轮转向汽车(4ws)的仿真研究.在建立四轮转向数学模型后,用simulink等仿真模块对前后轮转角成正比关系的四轮转向汽车在双移线性能测试中进行了仿真,分析了前轮转向汽车和不同线性比例的前后轮转向角的四轮转向汽车的车轮转角和汽车的侧偏角,并得出了结论.     

汽车整车稳定性的Hopf分岔特性数值分析

以独立悬架汽车为研究对象,利用分析力学方法,建立整车扩展的三自由度操纵模型,利用常微分方程稳定性理论和数值分析,对具有不同转向特性汽车的自激型摆振分岔特性进行了分析。研究表明:具有不同转向特性汽车在一定的参数组合下都会表现出自激型摆振的性质,即自激型摆振是一种非线性动力学Hopf分岔后出现的稳定极限环振动现象。     

汽车操纵稳定性分析研究

本文以汽车SUV车型为研究对象,进行整车动力学模型搭建,并通过分析车辆的质心高度、质心至前轴的距离、悬架侧倾刚度、轮胎侧偏特性、转向系统阻尼系数和主销后倾角的变化对车辆操纵稳定性的影响,最后对车辆稳定性提出优化方案.首先进行整车动力学模型构建.基于仿真软件搭建整车模型,包括车身系统、轮胎系统、悬架系统、传动及动力系统、...     

高维汽车侧向动力学系统的分岔与失稳分析

为建立汽车实际状态响应与轮胎侧偏刚度间的联系,采用二次多项式轮胎模型建立了包含侧倾运动和平面运动的四维非线性侧向动力学系统;应用中心流形定理对其进行了降维处理并转换为中心流形上的一阶约化系统。应用非线性分岔和稳定性理论以及时域仿真分别对均匀路面工况和对开路面工况的稳定性进行了分析。结果表明,奇异点处发生鞍结分岔将导致汽车失稳,可以通过改变前轮转向角来改变分岔特性,改善汽车极限工况下的稳定性,从而实现非线性动力学分析方法与主动转向控制系统的分析和设计相结合,以减小基于线性轮胎模型的控制方案的局限性,提高底盘控制系统的控制性能。     

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。     

基于电磁机械耦合再生制动系统的ABS控制

针对现行电动汽车再生制动的不足,提出一种新型电磁机械耦合再生制动系统(EMCB),进行了动力学分析和耦合机理研究;针对目前传统ABS离散开关控制的不足,基于EMCB系统和模糊自适应滑模控制提出了一种连续状态控制的ABS控制策略,以对接路面下的车辆直行制动工况和低附路面下的弯道制动工况为例,对车轮滑移率、制动能回收率、制动稳定性等进行了仿真分析。研究结果表明,所提出的ABS控制策略具有良好的响应性、鲁棒性和滑移率控制性能,既保证了制动稳定性和制动效能,又提高了制动能回收率,有效增加了电动汽车的续驶里程。     

力控和位置反馈型线控转向系统双向控制策略

针对线控转向系统中角传动比和力传动比控制存在耦合的问题,在研究线控转向系统结构和动力学特点的基础上,综合传统遥操作机器人双向控制策略的优点,并分析其对于线控转向系统控制的适用性,提出了力控和位置差反馈型线控转向系统双向控制策略,设计了路感电动机和转向执行电动机闭环控制方法。通过实车试验验证了所设计的双向控制策略有效性。结果表明,提出的控制策略可以满足转向系统控制精度,从而保证整车的转向性能。     

基于Matlab/Simulink的四轮转向汽车操纵稳定性仿真

分析了四轮转向(4WS)汽车的运动特性,建立了四轮转向汽车数学模型,得到质心侧偏角与前轮转角之间的传递函数,基于Matlab/Simulink研究了四轮转向汽车的操纵稳定性。并给出了仿真实例和结果,表明4WS车辆在高速范围内保持对操纵反应的灵敏、一致又不过度,在降低驾驶员操纵难度的情况下,较大地改善了车辆在高速时的瞬态操纵稳定性。     

抓草机电动助力转向系统的控制与仿真研究

为了改善农用抓草机的转向操纵灵活性、减轻驾驶员的劳动强度,设计了一种适合抓草机的电动助力转向控制策略。根据简化的抓草机电动助力转向物理模型,给出了抓草机电动助力转向系统的数学模型;设计了合适的助力特性曲线,采用PID和直流斩波控制策略对电动机目标电流进行闭环跟踪控制。仿真结果表明:助力特性与所设计的助力特性基本一致,且随着车速提高,转向盘上的转矩也相应增加。设计的控制要求策略既提高了转向的轻便性,又保持了驾驶员的路感,可满足抓草机在转向操作稳定性要求。     

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。     

弯道和坡道上汽车操纵稳定性建模仿真

考虑弯道和坡道路面道路特征参数对汽车操纵稳定性的影响,建立汽车在弯道和坡道路面上整车操纵稳定性模型。根据仿真结果,分析了弯道和坡道路面道路特征参数对汽车操纵稳定性的影响。提出了汽车设计、道路设计和交通工程设施设计中应采取的措施。并为汽车主动悬架设计提供参考。     

汽车线控转向系统路感模拟方法

线控转向系统取消了传统转向系统方向盘到转向车轮的机械连接,因而转向路感无法直接反馈给驾驶员,为此通过对汽车转向系统路感的理论分析,建立了线控转向系统动力学模型。采用卡尔曼滤波技术对汽车转向系统齿条受力进行估计,并引入电动助力转向系统的助力特性,设计复制电动助力转向系统路感的线控转向系统路感模拟方法。试验结果表明,路感模拟方法可以使驾驶员获得有效的路感信息,提高了汽车的操纵性和舒适性。     

复杂管系水轮机调节系统非线性建模与分析

为了深入揭示水轮机调节系统的非线性本质,研究了非线性水轮机调节系统的建模及动力学问题.在引水系统为复杂管道情况下,考虑水轮机调节系统中传递系数随运行工况变化而呈现的非线性,引入水轮机非线性传递系数,建立了复杂引水管系时的水轮机调节系统非线性数学模型.使用直接代数判据进行理论分析,得到了系统Hopf分支临界点组成的曲线.理论分析表明：水轮机调节系统响应在曲线的一侧区域内是稳定的,在另一侧是不稳定的.通过数值模拟,分析了Hopf分叉点两侧水轮机调节系统稳定性的变化情况,验证了理论分析结果的正确性,得到了使水轮机调节系统处在稳定区域内的调速器PID参数的范围.通过分岔图、Poincare映射图、功率谱图、时域图、相轨迹图、频谱图等,综合分析了随水轮机调节系统参数变化时,系统非线性动力学行为特性.该分析方法与结果,可为水电站系统的安全稳定运行提供理论依据.