基于联合仿真的半主动悬架车辆行驶平顺性研究

为研究半主动悬架车辆行驶平顺性,利用SIMPACK软件建立了整车多体动力学模型,并在半主动悬架七自由度整车行驶动力学模型的基础上,应用Matlab/Simulink软件设计神经网络模型参考自适应控制算法,建立了一个半主动悬架控制策略研究的集成环境,利用该集成环境对磁流变阻尼器的半主动悬架车辆行驶平顺性进行联合仿真.仿真结果表明,与被动悬架相比,当汽车以60 km/h和120 km/h在C级路面上行驶时,车身垂向、俯仰、侧倾加速度均方根值分别下降了32.33%、28.09%、35.93%和41.56%、18.52%、22.97%.基于神经网络模型参考自适应控制的磁流变半主动悬架可以有效衰减车身的振动,改善车辆的行驶平顺性.     

铰接车辆侧倾过程动态仿真

建立了铰接车辆侧倾过程的数学模型,根据铰接车辆在侧倾过程中的一些重要特性,研究和分析铰接车辆侧倾的影响参数,通过Matlab和Veh-sim进行计算机仿真,得到铰接车辆在行驶速度30km/h时突然转向,发生侧翻的危险时间出现在转向指令的1s后,可能产生翻车的时间为4.5s,若同时实施车辆制动,出现最大纵向和横向加速度。通过加大铰接车辆的轮距,降低车辆的重心高度,增加轮胎和路面的摩擦因数可以提高车辆的防侧倾性能。     

重型车辆三维随机路面道路友好性仿真

基于谐波叠加法和三角网格法的基本原理,建立了三维随机路面数学模型.将车辆轮胎和钢板弹簧视为柔体,橡胶垫块和限位块简化为具有非线性刚度和阻尼特性的力元,建立了刚柔耦合的重型车辆整车多体动力学模型.在SIMPACK软件中将整车虚拟样机和三维随机路面集成,建立了三维随机路面激励下重型车辆行驶动力学模型.利用动载荷系数、95百分位四次幂和力两种道路友好性评价指标对不同行驶速度的重型车辆整车道路友好性进行分析.结果表明:车辆以60 ～ 90 km/h行驶在B级和C级三维随机路面时,随着车速的提高,中、后两轴车轮的道路友好性下降,前轴车轮的道路友好性并不随车速的增加而下降,在车速超过80 km/h后,道路友好性开始提高;整车随行驶速度的提高,道路友好性下降,B级路面道路友好性下降幅度较小,C级路面道路友好性下降幅度较大.     

基于Vissim仿真的车道缩减路段车辆通行能力影响因素分析

通过对城市局部路段车道缩减现象的分析,得出缩减路段的道路参数、车辆行驶速度等因素对缩减路段的通行能力有一定影响。运用Vissim仿真软件对车道缩减路段进行微观仿真,研究其对道路缩减路段通行能力的影响。将车道缩减路段分成缩减前、缩减区、缩减后三个部分,对车辆行驶速度在40 km/h,50 km/h,60 km/h情况下分别进行微观仿真,记录缩减路段通行能力、车辆延误等参数,运用数据分析软件进行分析。仿真分析结果表明:当车辆行驶速度较低时,车道缩减前、后路段的长度变化对通行能力、车均延误影响不大;随着车辆行驶速度的提高,影响逐渐明显;当车道缩减前、后路段为30 m,缩减区路段为100~120 m,车辆平均行驶速度为60 km/h时,车道缩减路段的通行能力达到最优。     

半主动空气悬架的模糊神经控制仿真分析

以空气悬架客车1/4车辆模型为控制对象,设计了模糊神经控制器,以簧载质量垂直方向振动加速度均方根为控制指标,以车速50,120 km/h标准B级路面和标准C级路面为随机输入,利用MATLAB软件对模型进行了控制仿真分析。结果表明,模糊神经控制器对车辆的行驶平顺性和操纵稳定性均有明显的改善。     

两轮拖挂车跨越障碍物的侧翻动力学分析

以二轮拖挂车的车身、车轮和路面障碍物为研究对象,通过动力学理论和车辆行驶试验对车辆侧翻现象进行分析。将路面固定障碍物简化为正弦半波形状,推导出车辆侧倾时的动力学方程,求解方程得到车辆侧翻的条件。由车辆侧翻试验观测系统实测得到侧翻速度和侧翻高度的关系,并将试验值和理论值进行了对比分析。     

果园电动自走式履带底盘动力系统匹配设计与试验

果园作业包括除草、喷雾、碎枝、采摘以及搬运等,作业种类繁多,作业空间狭闭且环境复杂,对作业机械的动力要求较高。针对现有电动底盘在动力方面无法满足果园多种作业要求的问题,对果园履带式底盘进行电动动力系统的匹配设计。在对电动自走履带式底盘的总体结构和工作原理进行阐述的基础上,进行动力系统匹配的理论分析和初步设计;建立果园电动自走履带式底盘动力系统的仿真模型,验证动力系统匹配设计的理论分析结果;研制底盘样机,并进行动力系统试验。结果表明:底盘最高行驶速度平均值为6.52km/h,两种爬坡工况底盘行驶速度为1.75km/h和1.28km/h,续航里程约为17.8km,满足果园多样化作业对作业机械动力的设计要求。     

喷播机自动导航控制系统设计及其性能仿真

以嵌入式触摸屏为开发平台,编写了GPS、电子罗盘和超声波传感器Lab VIEW数据采集程序;根据传感器采集的数据,用阶跃信号模拟上位机给喷播机的信号,喷播机以14.4、10.8、7.2、3.6km/h的速度分别在MatLab环境下对该自动导航控制系统进行了模拟测试。经过多次仿真,校正PID参数,结果显示:喷播机运行速度在7.2~10.8km/h,喷播机跟踪上位机信号时间为3~4s。其中,检测信号时间为1~2s,速度最大偏差量在0.36~0.9 7 km/h之间,符合针对草原地形下喷播机作业的要求。     

三维随机路面通用模型建立与仿

为了给虚拟样机仿真分析提供复杂三维路面环境,基于单点FFT路面不平度时域模型,建立了三维FFT随机路面数学模型,并实现了其在Matlab中的仿真;依据三角网格法理论,建立了生成三维路面文件的通用模型,包括节点的生成和单元生成算法,并导入Adams形成所需的三维路面仿真环境。应用上述方法生成C级路面,对所选择的车辆样机进行了行驶平顺性仿真,与GB/T 13441—92标准对比分析得到了该车行驶平顺舒适性的合理时间。     

三维随机路面通用模型建立与仿真

为了给虚拟样机仿真分析提供复杂三维路面环境,基于单点FFT路面不平度时域模型,建立了三维FFT随机路面数学模型,并实现了其在Matlab中的仿真;依据三角网格法理论,建立了生成三维路面文件的通用模型,包括节点的生成和单元生成算法,并导入Adams形成所需的三维路面仿真环境.应用上述方法生成C级路面,对所选择的车辆样机进行了行驶平顺性仿真,与GB/T 13441-92标准对比分析得到了该车行驶平顺舒适性的合理时间.     

农用仿形履带式动力底盘设计与试验

设计了一种具有仿形功能的农用动力底盘。该底盘由机架、悬架系统、导向轮、驱动轮、支重轮、传动装置、履带及控制系统等组成。每个减振装置上装有螺旋弹簧液压减振器,其摆臂能够随地面不平度的变化以及底盘承重情况,在车架一侧纵向平面内摆动,悬架系统具有变刚度的特性。1∶4模型底盘试验表明,其满载最大爬坡度约为60%,最高作业速度可达3 km/h,在非道路场所行驶时具有良好的地面仿形、平顺性和通过性。     

基于层次分析法的汽车半主动悬架LQG控制研究

建立了考虑座椅的五自由度车辆动力学模型,应用最优控制理论设计了车辆半主动悬架的LQG控制器。以座椅加速度、车体加速度、车体俯仰角加速度、前后悬架动行程及前后轮胎动位移等作为评价指标,采用层次分析法(AHP)确定了各指标的加权系数。利用MATLAB/Simulink搭建车辆仿真模型,分别在A级路面90 km/h和B级路面60 km/h两种工况下验证LQG控制的有效性。结果表明:与被动悬架相比,采用LQG控制器的半主动悬架能有效地减缓车辆的振动,改善车辆的乘坐舒适性与行驶平顺性。基于层次分析法确定加权系数的LQG控制器使车辆半主动悬架对工况的适应性较好,具有良好的应用前景。     

货车振动舒适性的测量与评价

利用S imu link软件建立货车的振动模型及在不同车速与路面不平度下对货车振动进行仿真,依据GB/T 4970-1996《汽车平顺性随机输入行驶试验方法》分析了变化趋势。同时,对3种不同的货车进行室外道路试验。结果表明:随着路面不平度和车速的增加,货车的平顺性有所降低,货车的平顺性有待提高。     

基于保护性少耕作业耕整播一体机的轮式拖拉机牵引附着性能分析

针对保护性少耕作业中集深松、整地、施肥、播种一体化的农艺技术要求,课题组以牵引装置——轮式拖拉机为研究对象,通过对拖拉机牵引附着性能的分析,获得最佳工作参数,明确了影响拖拉机牵引附着性能与牵引效率的主要因素并验证了整机动力学分析的合理性和可靠性,测试并计算出了配套耕整播一体机下拖拉机的挂钩牵引力、传动系统的传动效率等技术参量。结果表明,拖拉机挂钩牵引力随着耕作速度的加快呈现逐渐减小的趋势,当实际耕作速度在2.64 km/h～8.80 km/h（分别为2.64 km/h、3.52 km/h、4.40 km/h、5.28 km/h、6.16 km/h、7.04 km/h、7.92 km/h、8.80 km/h）范围内变化时,拖拉机挂钩牵引力降幅分别为25%、20%、16.67%、14.28%、12.5%、11.11%、10%,拖拉机耕作速度介于2.64 km/h～4.40 km/h之间,可以发挥较大的挂钩牵引力。拖拉机传动系统效率随着耕作速度的加快呈现逐渐增大的趋势,当实际耕作速度在2.64 km/h～8.80 km/h范围内变化时,沼泥地、已耕地、沙壤土条件下拖拉机传动系统效率平均增幅分...     

零转弯半径草坪机行驶平顺性建模仿真及试验研究

零转弯半径草坪机行驶平顺性直接影响其操作舒适性品质。为了探索零转弯半径草坪机行驶平顺性的研究方法,以WBZ12219K-S零转弯半径草坪机为研究对象,利用Lagrange方程法建立了三自由度半车分析模型,以该分析模型为基础应用Mat Lab/Simulink搭建了仿真模块,并以操作者位置的加速度均方根值及加权振级作为评价指标进行了仿真计算分析。同时,在某高尔夫球场进行了实车试验,结果表明试验数据与仿真结果基本吻合,验证了仿真模型的正确性和有效性。根据评价指标与人主观感受的关系,给出了操作者对于该型号草坪机行驶平顺性的主观感受,为今后改善零转弯半径草坪机平顺性提供参考。     

基于PLC的可变量对靶弥雾喷药机控制系统设计

为保证果园作物生长需要,更好地进行果树病虫害防治,提高农药利用率,减少环境污染,设计了基于PLC的可变量对靶弥雾喷药机控制系统。系统以PLC为核心,包括人机界面、对靶弥雾子系统和电动阀开度调整子系统,利用红外线传感器和超声波传感器获取树木信息,通过支持Modbus协议的速度传感器和流量传感器获取弥雾机行驶速度信息和管道内液体总流量信息,并使用HC-Suk8102触摸屏完成人机交互界面设计。试验结果表明:将红外线传感器和超声波传感器数据融合可有效提高检测精度,根据不同行驶速度实现了可变量弥雾;当行驶速度在3～4km/h之间时,弥雾总流量为12.0L/min;当行驶速度小于3km/h时,总流量为9.8L/min;当行驶速度大于4km/h时,总流量为15.0L/min。系统实现了精准弥雾,性能稳定,应用前景广阔。     

为什么"10次事故9次快"?

10次事故9次快",这是无数次血的教训的总结,据统计,因超速行车肇事的占事故总数的70％以上。为什么"10次事故9次快"？高速行驶,驾驶员的空间认视能力减退据交通心理学研究表明：机动车辆行驶速度加速时,驾驶员视力下降、视野变窄。引起驾驶员视力下降的原因是由于机车在行驶时,驾驶员与道路环境中的物体相对运动,人眼分辨物体的最小距离发生变化,相对运动速度增大,人眼分辨物体的最小距离也增大。以驾驶员辨认道路标志为例：当机车行驶速度为20km／h时,驾驶员视力比静止状态减退11．4％;30km／h时,衰减19．7％;40km／h时,衰减…     

基于频谱技术的某客车振动测试分析

针对某型客车在70km/h至90km/h速度范围内行驶时后排座椅处地板振动较大问题,进行了车身骨架有限元模态分析和整车道路试验。利用频谱分析技术对道路试验数据进行处理分析后发现,后悬架振动和车辆在较高速行驶时发动机产生的高频振动是后排座椅处地板振动的两个能量来源,其中来自后悬架的振动是主要振动原因,车身骨架模态频率与发动机在这一行驶条件下激励频率重叠是另一个振动原因。     

基于轮毂电机驱动的电动拖拉机总体设计与试验

针对温室大棚、果园、茶园等复杂作业环境及绿色环保作业要求,在完成了基于轮毂电机驱动的电动拖拉机三维设计及样机研制的基础上,进行了整车性能试验及ADVISOR2002仿真。在建立电动拖拉机驱动系统仿真模型的基础上,对软件上自带的前驱特性功能模块进行了二次开发,完成了基于轮毂电机驱动的电动拖拉机后驱特性的性能仿真,得出电动拖拉机0～40km/h的加速时间为6.5s,1.5m/s速度时最大爬坡度为17.8°,在CYC_1050_6PRIUS工况下的总里程为69.9km。对电动拖拉机进行爬坡和牵引试验,得出电动拖拉机以1.5m/s的速度在水平路面行驶时最大牵引力为700N,以1.5m/s的速度坡面行驶时最大爬坡度为11°。在完成仿真分析与试验结果对比分析的基础上,给出了电动拖拉机结构及性能优化设计的建议。     

基于PLC的履带式遥控猪舍饲料运输车设计

为减少人猪接触,降低猪只染病概率,提高养殖效益,研发一款基于PLC的履带式遥控饲料运输车来解决生猪干料饲喂中的饲料运送问题,提高饲喂效率。该运输车以PLC为控制核心,利用遥控进行远程操作。车身采用履带式底盘保证运输的稳定性,运输车前后配备光电传感器用作障碍物检测,运输箱底部配备压力传感器和液压缸,在检测运输箱重量后利用液压杆进行饲料倾倒。通过实际试验测试:该遥控饲料运输车平坦道路下最大行驶速度1.05 m/s,最大转向角30°,保障运输的稳定性;光电检测障碍物可实现车在距离障碍物50 cm、20 cm时的减速和自动停车,满足设计要求。