基于扩张状态观测器的路面附着系数实时估计

对车辆动力学控制中的道路路面附着系数实时估计问题进行研究。首先使用魔术公式建立1/4车辆制动模型,即车轮制动动力学模型;然后将其中的附着系数相关项视为制动系统的扩张状态,建立其扩张状态观测器,通过轮速信号和制动力矩信号实时观测制动过程中地面与轮胎间的纵向力,进而计算出路面附着系数;最后在均匀路面和突变路面条件下进行仿真研究。结果表明,所提出的方法对车辆制动系统参数摄动和传感器噪声具有鲁棒性,可以准确地实现道路路面附着系数的实时估计,观测器与控制器设计具有一定独立性。     

基于混合扩张状态观测器的农田平地机液压系统反步滑模控制研究

为解决农田平地机液压系统在复杂地貌平地作业时控制精度低、抗干扰能力差等问题,设计了一种基于混合扩张状态观测器（HESO）的反步滑模控制器。其中,HESO基于输出反馈信号估计系统未知状态和总扰动,并在前馈通道中进行扰动补偿;基于快速趋近律设计的反步滑模控制器输出连续光滑的控制量,增强了系统鲁棒性,克服了系统非线性与参数不确定性问题;通过Lyapunov稳定性理论对所提出的观测器和控制器稳定性进行验证,得到误差一致有界稳定结论;通过AMESim和Matlab/Simulink联合仿真与田间试验对本文控制算法的有效性和优越性进行了验证。在两条地貌情况较为复杂波浪地中单次平地和地貌情况较为相似的两田块进行3次遍历试验表明,使用本文控制方法,平地后高程相较于平地前标高的平均绝对误差、最大绝对误差、绝对误差标准差分别为0.053、0.146、0.037m和0.02、0.041、0.011m,较PID算法分别降低36.35%、28.32%、31.37%和62.6%、50%、51.83%。     

基于ADAMS/Car的路面附着条件对行车安全的影响分析

用多体动力学仿真软件ADAMS/Car分别建立了车辆模型、道路模型和车-路耦合模型,通过改变路面的附着系数,仿真了弯道路面附着系数对行车安全的影响。通过对侧滑角、后轮所受侧向力、垂向力的分析得出路面附着系数对弯道行车安全有着很大的影响。仿真结果显示:附着系数越小车辆在弯道行驶时越容易发生侧滑的危险;降低车速是减少雨天车辆弯道侧滑的有效方法。     

基于神经网络的附着系数测算模型研究

路面附着系数是车辆安全行驶的重要因素。我们采用神经网络方法,建立了以轮胎纵向力、侧向力、垂直载荷、侧偏角、滑移率为输入向量,以路面附着系数为目标输出的路面附着系数测算模型。通过MATLAB仿真得出附着系数神经网络模型测算值,进而将其与附着系数样本值进行对比,结果表明,该附着系数测算模型的精度能够满足工程要求,为测算轮胎与路面间的附着系数提供了参考依据。     

汽车附着系数比较分析

附着系数是《汽车理论》课程中的重要概念。在对汽车附着系数进行分析时,首次提出以汽车制动工况和驱动工况两种状态时的附着系数进行对比分析,以便解析附着系数内涵,促进对附着系数相关概念的理解。     

履带车辆松软路面行驶阻力系数与附着系数关系研究

我国未来陆军转型的重点是全域机动作战,这要求陆军装备在各种不同的土壤条件下具有良好的机动性能。然而我国广泛分布着各种类型的松软路面,这些松软路面对履带车辆的机动性能影响很大。作者通过土力学原理假定松软路面的行驶阻力系数与附着系数之间有一定的关系,并得出了不同土壤类型的行驶阻力系数与土壤附着系数之间的公式,并通过收集的数据说明该假设是合理,这为预测履带车辆行驶于松软路面的机动性能提供了参考。     

覆带车辆松软路面行驶阻力系数与附着系数关系研究

我国未来陆军转型的重点是全域机动作战,这要求陆军装备在各种不同的土壤条件下具有良好的机动性能。然而我国广泛分布着各种类型的松软路面,这些松软路面对履带车辆的机动性能影响很大。作者通过土力学原理假定松软路面的行驶阻力系数与附着系数之间有一定的关系．并得出了不同土壤类型的行驶阻力系数与土壤附着系数之间的公式,并通过收集的数据说明该假设是合理,这为预测履带车辆行驶于松软路面的机动性能提供了参考。     

汽车同步附着系数影响因素的分析

分析了理想的汽车制动力分配关系，建立了同步附着系数的数学模型。提出了各个参数对同步附着系数影响特性和影响程度的图解分析和弹性系数的分析方法，并结合具体车型提出选择同步附着系数的最佳措施。提出的分析方法对汽车的整体设计和制动系设计具有实际意义。     

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。     

基于轮速的路面状态识别方法

在MF轮胎模型的基础上,针对影响路面附着系数的因素,详尽分析了在6种典型路面上滑移率与附着系数之间的关系,提出了利用轮速等汽车动力学参数便捷识别路面状态的方法。该方法在典型路面特性的基础上,将估计的路面附着系数与典型路面的特性进行比较,并给出路面的状态。最后在直线制动工况下模拟了该路面状态识别方法在分离路面和组合路面上的可靠性和有效性。结果表明该方法能够较好地识别路面的状态。     

基于自适应磁链观测器的速度辨识

基于直接转矩控制提出了一个基于自适应磁链观测器的速度辨识方案,该方案采用闭环磁链状态观测器观测定子磁链和转子磁链,并根据李亚普诺夫理论推导出转速的自适应收敛率,实现转子速度估计和磁链观测,仿真结果证明全阶状态观测器方法的可行性。     

状态观测器在双闭环直流调速系统中的应用

直流调速系统广泛采用转速、电流双闭环调节回路,但负载转矩和转速状态变量很难通过安装仪表来进行测量。通过状态观测器,即状态空间理论中输入、输出变量,来对这两个变量进行估计,实现扰动补偿。通过最优估算法来对初始状态空间进行改进,形成全阶状态观测器。     

一种基于离散元摩擦因数测定仪改进设计

种子的摩擦角反映了物料与接触固体表面间的摩擦性质。原有摩擦因数测定仪在测定物料摩擦因数时,由于受振动和抖动等外界因素影响,导致测试结果不准确。为此,基于原有的摩擦因数测定仪,通过增加螺杆、螺母,以及通过改变螺杆的长度改进其斜面板上升的速度,从而实现摩擦因数仪的微调,使得测试结果更加准确。离散元仿真与实验结果:该仪器可以提高物料摩擦因数测定的准确性。     

紧急制动摩擦片的摩擦因数研究

研究半金属摩阻材料的摩擦因数随速度、温度、载荷等影响因素耦合作用的量化关系,并在试验基础上研究了半金属材料的摩擦因数计算公式。从而为理论研究鼓式制动器在制动过程中的制动效能提供依据。     

基于分形理论的结合面静摩擦因数改进模型

从理论上提出了一种基于分形理论的结合面静摩擦因数改进模型,表示出结合面静摩擦因数与无量纲法向总载荷之间非线性隐函数关系。仿真结果表明,静摩擦因数f随着法向总载荷P*和材料特性参数φ的增加而增加,随分形特征尺度参数G*的增加而减小,静摩擦因数f与法向总载荷P*呈微凸弧非线性关系;分形维数D在1.1～1.4范围内,静摩擦因数f随着D的增加而增加,在1.5～1.9范围内,静摩擦因数f随着D的增加而减小;研究表明该模型可以用于进行结合面静摩擦因数的预测。     

基于动态模拟的作物系数优化蒸散量估算研究

通过作物生长模型动态模拟的冬小麦全生育期潜在蒸散量和实际蒸散量计算冬小麦各生育时期的模拟作物系数,并与FAO提供的冬小麦各个生长阶段的标准作物系数对比,验证了其数值和变化趋势的准确性。基于地面实测和遥感反演的叶面积指数,建立了作物系数与叶面积指数的经验对数模型,根据遥感反演的叶面积指数获取冬小麦全生育期以天为步长的区域尺度的作物系数。利用冬小麦各生育时期模拟作物系数与以天为步长的区域尺度作物系数的比值优化蒸散量模型,获取关中平原2013—2014年冬小麦全生育期优化前后的蒸散量反演结果。通过与实测数据对比,发现优化前最大相对误差为14.36%,优化后最大相对误差为9.89%,优化后的蒸散量反演模型比未优化的蒸散量反演模型能够更加准确地反演冬小麦全生育期的蒸散量,特别是在低植被覆盖条件下的反演精度有明显的提升。