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.     

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。     

槽孔加工中钻杆系统的非线性运动与动力稳定性

考虑了切削力波动、质量偏心及切削液流体力对钻杆动特性的影响.在求解切削液动态流体力时,引入变分约束原理,在动力积分、迭代过程中实时形成修正的Reynolds方程变分形式的有限元方程及其扰动方程,同时求得了切削液流体力及其Jacobian矩阵,并且使其具有相互协调一致的精度.在求解钻杆系统非线性动力学响应时,通过改变系统的时间尺度,使系统周期轨迹的周期显式地出现在系统方程中,并将周期也作为一个参数参与到迭代过程中,减少了对周期轨迹及其周期求解的计算量.同时,运用 Floquet稳定性理论,将理论计算与实验结果相结合分析了随系统控制参数改变钻杆系统周期运动的局部稳定性和分岔行为.     

槽孔加工中钻杆系统的非线性运动与动力稳定

考虑了切削力波动、质量偏心及切削液流体力对钻杆动特性的影响。在求解切削液动态流体力时,引入变分约束原理,在动力积分、迭代过程中实时形成修正的Reynolds方程变分形式的有限元方程及其扰动方程,同时求得了切削液流体力及其Jacobian矩阵,并且使其具有相互协调一致的精度。在求解钻杆系统非线性动力学响应时,通过改变系统的时间尺度, 使系统周期轨迹的周期显式地出现在系统方程中,并将周期也作为一个参数参与到迭代过程中,减少了对周期轨迹及其周期求解的计算量。同时,运用 Floquet稳定性理论,将理论计算与实验结果相结合分析了随系统控制参数改变钻杆系统周期运动的局部稳定性和分岔行为。     

自卸汽车系统动力学建模与分析

针对重型自卸汽车的开发,应用多体动力学分析软件ADAMS建立了自卸汽车数字化模型,进行了随机路面下的平顺性仿真试验,综合评价了自卸汽车驾驶员舒适性能.     

基于扩展卡尔曼滤波的汽车质心侧向速度观测器

基于HSRI轮胎模型,建立了一种简化的、适用于实时运算的非线性轮胎力估计方法.推导了四轮两自由度汽车模型动力学方程.运用扩展卡尔曼滤波方法建立了汽车质心侧向速度观测器.汽车动力学综合仿真平台的仿真结果显示,采用非线性轮胎力估计方法能显著提高估计的精度.实车试验结果表明,该观测器估计结果的准确性和运算效率能满足DSC控制的要求.     

刚性汽车的侧向极限稳定性分析

对刚性汽车进行受力分析,得到了刚性汽车发生侧翻与侧滑的条件,并对汽车的侧向极限稳定性进行了分析,指出了提高汽车侧向稳定性的措施。     

含间隙的变速器齿轮系统动力学响应分析

基于齿侧间隙对齿轮动力学系统的影响,综合考虑时变啮合刚度、综合传递误差等因素,建立了含间隙的直齿轮副单自由度非线性动力学模型,应用Runge-Kutta法对单自由度运动微分方程进行了数值求解,通过分岔特性等分析,讨论了考虑间隙的齿轮系统非线性动力学响应,分析了在不同载荷时齿轮系统随间隙变化的动力学特性。分析结果表明:在重载条件下,随着间隙的变化,系统动力学特性未发生改变,而系统的振幅发生改变;在轻载条件下,随着间隙的变化,系统的动力学特性和振幅都发生改变。分析结果为改进变速器齿轮传动性能提供理论依据。     

汽车动力学稳定性控制系统冬季试验

为了验证汽车动力学稳定性控制系统在冰雪路面上的控制性能,在中国黑河市的试车场进行了冬季试验。阐述了整个试验系统的组成、控制策略以及采用的试验方案。选择稳态回转和双移线作为性能评价的两个主要试验工况,给出了包括主观和客观评价的性能评价方法。试验表明,系统明显改善了操纵稳定性,客观评价结果与主观评价结果有很好的一致性,验证了评价方法的合理性和一致性。     

含轴裂纹汽车水泵转子系统动力学特性分析

为了获得含轴裂纹故障的汽车水泵转子系统的动力学特性,本文将该系统简化为水平悬臂转子,建立了叶轮受液体阻力矩的含轴裂纹水泵转子系统力学模型。基于该模型,对水泵转子动力特性进行数值仿真。结果表明,水泵转子出现轴裂纹故障时,频率成分新增了二、三倍频,且二、三倍频成分幅值随裂纹深度增加而递增,轴心轨迹的形状及幅值随裂纹深度变化较大。分析结果可为水泵安全设计和裂纹故障检测提供理论参考。     

用于汽车横向稳定性的模糊控制器的设计与研究

运用模糊控制理论在所建立的车辆非线性模型的基础上,设计了用于车辆横向稳定性的3种模糊控制器———基于横摆角速度的反馈控制、基于质心侧偏角的反馈控制以及基于这两个参数的联合反馈控制,并应用MATLAB/S imu link对所设计的3种模糊控制器分别进行了仿真分析,结果表明,3种控制器均能改善车辆的横向稳定性,能够提高车辆行驶的安全性,并且,联合控制的控制效果要优于单独控制。     

汽车操纵逆动力学发展概况与展望

介绍了汽车操纵逆动力学的产生背景及研究意义,阐述了国内外汽车操纵逆动力学发展概况及主要研究方法,并在此基础上总结了汽车操纵逆动力学发展中遇到的问题,展望了今后的研究趋势。     

基于横向和垂向动力学的整车模型与仿真

通过分析汽车行驶时转向运动和垂直运动的相互影响、协调作用及综合动力学特性,建立了基于横向和垂向动力学的整车非线性系统模型,并在此基础上进行系统解耦和仿真计算。仿真结果表明,该模型可较好地反映同时考虑横向和垂向运动时的汽车动力学特性。     

非线性高速汽车操纵逆动力学建模与仿真

针对汽车操纵逆动力学研究现状,考虑轮胎侧向力的非线性,建立了非线性二自由度汽车模型,在方向盘角阶跃输入情况下,利用径向基函数网络建立了非线性汽车在不同摩擦因数路面上高速行驶时,汽车方向盘转角与横摆角速度之间的非线性映射关系.方向盘角阶跃输入的识别与仿真结果表明,利用径向基网络识别方向盘角输入的方法是可行的,并且具有识别精度高、运算速度快等优点.     

车辆动力学稳定性系统综合反馈控制仿真

建立了Magic Formula(MF)轮胎模型、三自由度整车模型以及车辆参考模型,采用车辆横摆角速度和质心侧偏角的状态差异法,设计了基于PID控制理论为核心的车辆横摆角速度和质心侧偏角的综合反馈控制,并对模型进行了离线仿真和在线实时仿真,结果证明,所设计的控制器对汽车稳定性控制效果明显,实时仿真与离线仿真结果吻合。     

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。     

车辆主动悬架路面自适应控制系统

针对不同的路面状况,采用增加高低通非线性滤波器的方法,对控制目标进行优化处理,并利用逆向递推(Backstepping)技术,设计了一种主动悬架的路面自适应控制器。仿真结果表明,在不同的路面激励信号作用下,都能取得较好的控制效果,与被动悬架相比,大大改善了乘座的舒适性。