农用轮式机器人转向系统半实物仿真试验台设计与试验

农田作业环境复杂,影响农业机器人作业精度和效率,稳定的转向系统控制器和控制算法至关重要.传统控制器和算法的开发过度依赖于田间试验、研发周期长、干扰因素多,因此建立转向系统半实物仿真平台,其主要包括转向闭环控制系统、力矩闭环控制系统、输入输出模块以及基于Windows+RTX的实时系统.对转向闭环系统进行建模,采用基于前...     

基于AMEsim仿真软件的液压伺服系统半实物仿真平台搭建

针对半实物仿真平台理论和应用技术研究不足的问题,课题组以AMESim仿真软件为载体,开发了基于数据采集卡的液压伺服系统半实物仿真平台,解决了半实物仿真系统开发中的系统模型建立、模型求解、高精度定时器和计算机通信接口问题.仿真实验表明:通过利用本半实物仿真平台进行PID控制,证明了本研究方法具有有效性.     

侵彻引信半实物仿真系统设计

鉴于侵彻引信实际作战环境的复杂多变性,设计一种半实物仿真系统对于引信综合性能的评估具有积极意义。首先重点分析了侵彻过载数据库的建立和侵彻引信的起爆控制模块的设计。为检验半实物仿真系统的实际工作能力,在现有的试验条件以及实现硬目标侵彻引信半实物仿真系统设计的基础之上,对引信的计时起爆控制模式进行了仿真试验研究。     

汽车驾驶机器人模糊神经网络换挡控制方法

为了实现汽车驾驶机器人挡位决策的智能化,提出了一种驾驶机器人模糊神经网络换挡控制方法.模糊神经网络模型的输入为驾驶机器人油门机械腿的位移、试验车辆的车速和加速度,模型的输出为挡位.输入变量的隶属函数都为3个,类型都采用广义钟形函数gbellmf,网络训练算法选用反向传播算法和最小二乘法相结合的混合学习算法.仿真结果表明,汽车驾驶机器人模糊神经网络控制仿真挡位与试验挡位基本一致,该方法可根据操作工况环境实现正确的汽车驾驶机器人挡位控制.     

汽车驾驶辅助实时仿真系统的整车动力学模型

简述了以xPC技术为核心的汽车驾驶辅助实时仿真系统的总体结构.基于汽车各主要部件的动力学分析,建立了整车七自由度非线性动力学模型,详细阐述了利用Matlab/Simulink及Stateflow进行模型实现的过程.仿真及试验表明,模型占用计算资源少,且准确地反映了整车纵、侧向动力学特性,能够满足汽车驾驶辅助实时仿真系统的要求.     

基于半实物仿真的丘陵山地拖拉机电液悬挂控制试验

针对丘陵山地拖拉机电液悬挂控制系统田间试验困难、可重复性差等问题,基于半实物仿真技术开展电液悬挂控制系统试验研究。首先通过对试验拖拉机和悬挂作业装置进行受力分析,建立了丘陵山地拖拉机整机动力学模型、铧犁体的土壤阻力模型和拖拉机悬挂装置动力学模型。然后对丘陵山地拖拉机电液悬挂系统横向仿形控制、位控制、牵引力控制以及力位综合控制的系统原理进行了分析,设计了丘陵山地拖拉机电液悬挂模糊PID控制器。之后搭建拖拉机电液悬挂控制系统半实物仿真试验平台,开发电液悬挂控制系统,开展电液悬挂系统仿地形控制、力控制、位控制和力位综合控制等试验,对比分析模糊PID控制和经典PID控制方法性能。试验结果表明,模糊PID控制性能较好：在位置控制模式下,模糊PID控制无超调,控制系统响应时间为0.6s,较经典PID控制提高约33.3%;耕深控制系统稳态误差约为0.05cm,较经典PID控制降低约50%;在力控制模式下,模糊PID控制耕深的跟随误差最大值为0.38cm,标准差为0.17cm,较经典PID控制分别下降了64.5%、39.3%,验证了所开发的电液悬挂控制系统的有效性。     

拖拉机驾驶机器人换挡机械手运动分析

针对小型四轮农用拖拉机变速箱换挡阻力呈现时变、非线性特性,且换挡后需要松开换挡杆的特殊要求,设计了拖拉机驾驶机器人换挡机械手,该机械手为关节型结构,采用D-H方法建立机械手坐标变换矩阵,对机械手进行运动学分析,并通过拉格朗日动力学方程建立简化机械手的动力学模型。利用Solid Works建立换挡机械手虚拟样机模型,并采用多体动力学仿真软件ADAMS进行运动学和动力学仿真;为保证换挡平顺性,设置机械手末端执行器与拖拉机变速杆端部间位移小于50 mm为约束条件,将换挡过程中末端执行器抖动速度绝对值最小作为目标函数进行参数优化,当换挡机械手长度为220.0 mm、末端高度为393.25 mm时目标函数最优,此时机械手末端执行器抖动速度平均值较优化前减小28.18%,位移和加速度平均值变化率分别为49.55%和52.05%,位移、速度和加速度的峰值变化率分别为60.22%、66.24%和81.66%,通过仿真初步验证了所提机械手参数优化及所建模型的合理性和科学性。最后,在JINMA 300E型拖拉机上对优化后的换挡机械手进行实验研究,实验结果表明机械手可实现不同挡位的换挡动作,平顺性好,并可模拟拖拉机驾驶员换挡完成后对变速杆的松手动作,有良好的工程和应用价值。     

基于虚拟技术的车辆操纵稳定性评价系统

把虚拟样机技术与虚拟现实技术应用到车辆的操纵稳定性研究中,设计了车辆操纵稳定性虚拟试验研究平台,把车辆的建模、仿真分析、虚拟再现、评价集成在一起,并以车辆的单移线试验为例阐述了评价系统的实现。结果证明,配合虚拟仪表以及虚拟环境,虚拟试验突破了原有仿真曲线等评价的不足,通过立体视觉设备,人可以沉浸到环境中,以闭环的方式体验车辆的性能。     

汽车ABS电子控制单元综合性能测试试验台

开发了一种用于ABS电子控制单元室内性能测试的试验台,用于测试其控制功能和故障诊断功能.该试验台主要由轮速再现装置、测控系统、数据采集系统、基础制动系统及恒压油源等组成.台架试验结果表明,试验台能够测试ECU的控制功能.利用该试验台可以方便地设置轮速传感器故障,以实现ECU故障诊断功能的测试.     

基于云平台和计算机控制系统的采摘机器人仿真设计

为了提升采摘机器人定位系统的效率及定位准确性,将云平台技术和计算机控制系统引入到了定位系统的设计上,在进行果实定位时,通过云平台和计算机技术对图像进行实时滤波,并对曝光图像进行融合,以提高图像的质量,进而提高图像特征提取和定位的准确性.模拟采摘机器人的作业环境,以机器人定位系统的定位效率和定位误差作为研究对象,对基于云...     

故障信息流失补偿法的车辆可靠性评估

车辆可靠性信息采集时不可避免地造成大量信息流失,使故障数据不完全.利用故障信息流失补偿法分析了信息流失规律,在借鉴已有可靠性量化分析研究的基础上,考虑平均流失率,提出累积故障信息流失的近似分布函数,讨论了流失率的处理方法.利用车辆故障信息流失补偿法进行了实际可靠性设计,研究表明基本可以克服评估结果偏高的现象,符合车辆的可靠性现状.     

串联式混合动力汽车性能模拟的研究

建立了串联式混合动力汽车(HEV)动力系统各部件的基本数学模型,给出了动力性和经济性的计算方法。在VB6环境下开发了性能计算软件,并对ZJ6700HEV型汽车进行了性能模拟及分析。该软件为现有的或新设计的串联式HEV提供了一个快速而经济地计算动力性和经济性的方法和工具。     

汽车驾驶模拟系统的研究与进展

汽车驾驶模拟器将虚拟现实技术应用于汽车虚拟驾驶系统中.实现汽车驾驶的虚拟训练,是一种安全、高效的训练手段.将驾驶模拟系统应用于新型汽车的数字化设计,直观地测试汽车动力学、运动学性能,便于参数修正,缩短开发周期.介绍了汽车驾驶模拟系统的种类、特点以及国内外研究情况.并讨论了汽车驾驶模拟系统的发展前景.     

混合动力汽车电驱动系统设计与仿真研究

电驱动系统是混合动力汽车的动力源.对串联式混合动力电动汽车的电驱动系统进行了结构分析和部件设计,在分析其工作模式的基础上,确定了峰值电源最大荷电状态的控制策略,基于Matlab软件对该电驱动系统建立了仿真模型.仿真试验分析表明,该控制策略将循环通过电动机和峰值电源的部分发动机能量最小化,从而减少发动机能量传递的损耗.建立的模型是合理有效的,为混合动力汽车整车的动力性、经济性等提供了仿真平台.     

农业机械化项目绩效评价指标体系与模糊评价

针对农业机械化管理决策中需要对实施项目进行科学评价的实际需要,结合农业机械化项目的基本情况和类型,以及绩效评价指标的确定原则,建立了农业机械化项目绩效评价指标体系。并采用层次分析法计算出农业机械化项目绩效评价指标体系中的各指标变量权重,然后在确定因素集、评语集、权重集和评判矩阵的基础上,构建了适合农业机械化项目绩效的模糊综合评判模型,并进行了案例验证分析,结论可供农机管理决策参考。     

工程车辆主驾驶座椅寿命测试系统设计与试

针对工程车辆主驾驶座椅使用过程中出现的损坏问题,设计了工程车辆主驾驶座椅寿命测试系统.阐述了六自由度运动与视频的同步记录和同步再现的实现装置及控制技术,以及利用有线通讯来实现运动与视频同步播放的方法.以液压伺服控制六自由度运动模拟器为试验装置,应用运动与视频的同步记录和同步再现技术,对工程车辆主驾驶座椅进行了振动疲劳试验,试验结果验证了应用该系统进行车辆座椅开发的可行性.