模式搜索在轮胎纵向刚度估计中的应用

通过建立轮胎动力模型,利用基于模式搜索的最小二乘法对轮胎的纵向刚度和滚动半径两个参数进行了动态估计.该方法避免了求解模型参数时最优化函数导数的求取,改善了由于初值选取不当,迭代不收敛的困难,MATLAB仿真说明了该算法的可行性.该方法应用于车辆的实际数据,可以实时估计轮胎参数变化,对于间接胎压监测系统的研究具有重要的意义.     

基于ABS信号的轮胎压力监测系统(TPMS)

介绍了四种以ABS轮速信号为基础的间接式轮胎压力监测系统。从不同的角度建立有关不同参数的轮胎滚动模型，利用ABS轮速传感器获取准确的轮速信号，通过相应的算法来间接实现对轮速的监测。它们分别运用轮速比较、有效滚动半径、扭转刚度以及纵向刚度等参量并通过不同的算法来监测气压的变化，并预测了今后发展的趋势。     

基于粒子群算法的农用轮胎柔性环模型参数辨识方法

轮胎柔性环模型能准确表达轮胎变形,但模型的刚度参数无法直接测定,因此模型刚度参数的辨识成为建模过程中的关键。本文基于轮胎柔性环模型运动学方程,分析农用轮胎固有频率与刚度参数之间的关系,提出基于粒子群算法的柔性环模型刚度参数辨识方法。通过轮胎模态试验获取轮胎固有频率,采用粒子群算法对柔性环模型刚度参数进行辨识。将固有频率的试验值与预测值的平均误差作为评价指标,对比粒子群算法与传统算法及遗传算法辨识结果,结果表明粒子群算法的参数辨识结果精度较高,平均绝对误差为1.67Hz,平均相对误差为1.66%,相较于遗传算法,平均相对误差降低16.16%,运算时间减少93.19%。通过接地印痕试验获取农用轮胎接地角度,结合辨识所得刚度参数,估算轮胎所受到的垂向力,对比垂向力的试验值与预测值,结果表明粒子群算法的参数辨识结果精度较高,垂向载荷估算平均相对误差为1.97%,相对于遗传算法,平均相对误差降低12.05%。     

基于LuGre摩擦模型的轮胎稳态模型参数识别

研究了基于LuGre摩擦模型的轮胎稳态模型参数识别方法.用稳态轮胎试验数据获得了LuGre动态轮胎模型中的参数,得到了模型参数随垂直载荷的变化关系:静态摩擦因数与库伦摩擦因数均随载荷的增加而线性降低;纵向轮胎刚度随载荷的增加而线性增加;而侧向轮胎刚度与载荷的关系呈现非线性.识别出的参数可用于LuGre轮胎模型动态特性的研究.仿真结果表明,LuGre动态轮胎模型不仅具有与魔术公式相似的稳态特性,而且还能反映出转弯制动过程中的轮胎动态响应特性.     

路面附着信息及轮胎侧偏角的估计方法研究

在Burkhardt模型与单接触点瞬态模型的基础上建立整车模型,针对路面附着信息进行估计器设计。以轮胎所受纵向力为基础,利用车轮滚动逆模型建立车轮转速与所受外力矩的关系,经过RLS算法估计出车轮所受纵向力,进而得到纵向摩擦系数;借助Fiala轮胎模型,建立车辆运动状态与轮胎所受侧向力、轮-路附着系数之间的量纲转化关系,由此设计观测器,估计出轮胎所受侧向力与轮-路附着系数,进而得到轮-路侧向摩擦系数与轮-路附着系数;结合所得轮胎所受纵向附着力与侧向附着力,得出轮胎侧偏角。最后,利用Carsim与Matlab/Simulink软件建立联合仿真平台,根据标准试验工况进行仿真实验。结果显示所设计估计器能够准确估计得到轮胎-路面附着信息以及轮胎侧偏角。     

轮胎动刚度特性的初步探讨

本文利用室内土槽台车模拟行驶过程中轮胎受路面激励情况,试验研究了6.00-12驱动轮胎的动刚度特性。研究结果表明:轮胎的动刚度不是常数,它随着垂直载荷、充气压力的增加而增大;滚动时的动刚度不同于静刚度。模型分析表明,在低频范围内可以用单自由度线性模型代替单自由度粘弹性轮胎模型。     

基于二自由度车辆模型的悬架性能研究

以二自由度车辆模型为研究对象,基于车辆动力学和现代控制理论,研究车辆悬架系统的性能.在Matlab/Simulink里建立二自由度车辆振动和随机不平路面仿真模型,进行随机路面输入的平顺性仿真试验,并分析了悬架刚度、阻尼系数及轮胎刚度对悬架性能的影响,得出车身加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷随悬架刚度、阻尼系数及轮胎刚度变...     

负载高位抖动/晃动工况下叉车动态纵向稳定性分析

考虑门架变形、轮胎刚度阻尼以及车体惯性质量等参数的影响,搭建了基于VL motion的纵向动力学模型,结合门架液压系统模型建立基于AMESim与VL motion的联合仿真分析平台,辨识负载高位抖动/晃动工况中惯性力矩的时变特征,根据零力矩点理论（Zero Moment Point, ZMP）分析了叉车纵向堆垛的稳定条件。针对叉车纵向堆垛过程中由于液压系统冲击引起的失稳问题,设计了一种组合式液压缓冲装置。仿真结果表明,由于组合式液压缓冲装置的节流与吸能作用,减轻了负载运动状态变化所引起的液压系统冲击问题,提高了叉车纵向堆垛稳定性。     

偏置转向轴原地转向轮胎力学特性研究

农用柔性底盘原地姿态切换时车轮绕偏置转向轴原地滚动转向,为探明该过程的轮胎力学特性,对接地区域的滑移速度进行了运动学分析,据此将现有轮胎纵滑LuGre模型扩展成纵滑横滑联合的偏置转向轴原地转向LuGre模型;设计了相应测试装置,通过双因素试验测试了偏置距离和载荷对轮胎横向与纵向摩擦力的影响;根据实测结果对模型参数进行了辨识,利用辨识值对柔性底盘原地姿态切换过程中的轮胎摩擦力进行了仿真。结果表明:柔性底盘原地姿态切换时,轮胎受到阻碍滚动的纵向摩擦力和指向外侧的横向摩擦力,纵向摩擦力与载荷的1.82次方成正比,与偏置距离的1.61次方成反比;随着偏置距离的增加,横向摩擦力先增大、后减小,但变化较为平缓。轮胎横向与纵向摩擦力的实测结果和仿真结果吻合程度较高。本研究可为柔性底盘转向驱动力矩的估算和装置参数的优化提供依据。     

基于虚拟样机的双前桥汽车侧倾稳定性分析

以某双前桥牵引车为研究对象,建立了该车的三自由度侧倾动力学方程,经分析得出牵引车侧倾稳定性运动及结构上的影响因素,利用ADAMS/Car软件建立了该双前桥牵引车的虚拟样机模型,最后运用所建立的虚拟样机模型,遵照国家标准GB/T6323.2-1994的要求进行转向盘角阶跃仿真对比试验。分析了曲线运动时车速、转向角度等运动参数,前轮胎侧偏刚度、后轮胎侧偏刚度和轴距等结构参数对该双前桥牵引车侧倾稳定性的影响。     

基于双指数模型的纵向附着系数计算模型

提出了一种含有3个参数的双指数形式的纵向道路附着系数计算模型。与目前应用的一些经验模型相比，该模型具有结构形式简单、需拟合参数少、计算量小的特点，能够较好地描述纵向附着系数随车轮滑移率及其他因素非线性变化的规律。通过仿真计算与试验结果以及与魔术公式拟合结果的比较，验证了该模型的有效性。     

基于侧向变刚度的轮胎多边形磨损机理分析

考虑轮胎接地摩擦的非线性特性,建立了基于侧向变刚度的轮胎多边形磨损模型,并对系统的稳定性进行了分析,指出轮胎的自激振动是一种由系统Hopf分岔引起的稳定周期振动现象,通过数值仿真得到了引起胎面自激振动的车速和车轮前束角范围.结果表明:轮胎多边形磨损为一种典型的非线性自激振动现象,其发生与胎面的侧向振动有关,磨损边数近似等于胎面的侧向振动频率与车轮转动频率之比.所建模型能够很好地解释轮胎多边形磨损的形成机理.     

拖拉机轮胎垂直动态刚度和阻尼特性的研究

针对拖拉机无悬架的特点,系统地阐述了采用室外道路对拖拉机轮胎进行垂直动刚度和阻尼特性测试的方法,讨论了拖拉机在使用过程中轮胎的垂直动刚度和阻尼特性与轮胎气压之间的关系,反映了拖拉机振动与轮胎垂直动刚度和阻尼之间的相互关系,为设计中选择合适的轮胎来减少拖拉机的振动以及提高驾驶员的工作环境质量提供实验参考.     

基于帕莱托的汽车悬架参数多目标优化

为了提高汽车平顺性,减少轮胎对路面的动载,以某1/2载货汽车的弹簧刚度和阻尼系数为设计参数,以最大动挠度为约束条件,以车身垂直加速度、前后轮胎动载荷的均方根值为目标函数,运用多目标遗传算法求得三目标的帕莱托解集,经过后期决策得到不同要求下的最优解。结果表明:优化后的悬架弹簧刚度减少而阻尼系数增大,前悬比后悬变化小,性能有大幅度改善,而且采用先寻优后决策的求解模式,能有效弱化先验知识不足的影响,避免局部最优问题,较传统多目标优化方法更为实用有效。     

基于一次回归正交试验的双滚筒轮胎滚动阻力模型

针对汽车动力性检测时轮胎在双滚筒底盘测功机上的滚动阻力消耗功率问题,分析了双滚筒轮胎滚动阻力测试的原理,建立了轴荷、车速、胎压及双滚筒底盘测功机结构参数与滚动阻力的数学模型,应用一次回归正交试验方法L8（27）,重新安排8次试验,用回归方程表达了轮胎滚动阻力。     

基于扩展Kalman滤波技术汽车状态参数的软测量

提出利用扩展Kalman滤波理论对车辆质心侧偏角与横摆角速度状态变量进行间接测量的新方法。研究了卡尔曼滤波理论及其算法的具体流程,建立了基于GIM轮胎模型的整车2自由度动力学观测器模型。与高精度的整车动力学模型仿真对比,结果表明:借助车辆易测量的纵向、横向加速度等信息,结合扩展Kalman滤波技术,对车辆控制系统所需的状态变量进行实时估计,是一种精度高、成本低的有效方法,对于汽车主动安全控制系统在中低档车辆上的推广使用有重要的意义。      

轻型载货车前轮轮胎异常磨损研究

基于A．schallamach—Turner轮胎磨损模型，分析了某轻型载货车前轮轮胎异常磨损机理，讨论了前轮定位参数、轮胎气压、轮胎负荷、轮胎花纹、前后轮制动力分配、胎面材料及配方对轮胎磨损的影响。分析了样车轮胎的磨损现象和磨损原因，对轮胎和整车参数进行了改进设计与匹配。道路试验证明：轮胎的耐磨性有所提高，理论研究和分析结果与实际情况相符。