分布式驱动电动汽车直接横摆力矩控制策略与仿真验证

【目的】改善分布式驱动电动汽车复杂行驶工况下的操纵稳定性.【方法】提出了一种分布式驱动电动汽车直接横摆力矩双层控制策略,上层根据参考模型和车辆实际状态参数,基于模糊控制规则决策出维持车辆稳定所需的附加横摆力矩,并基于Carsim中无控制双移线工况仿真结果,确定了模糊控制变量的基本论域范围;下层以提高操纵稳定性为目标,引入HSRI轮胎模型,并充分考虑电机和路面附着极限等约束条件将所需的横摆力矩进行优化分配,在Matlab/Simulink-Carsim联合仿真环境下建立控制策略,通过正弦迟滞和双移线工况仿真验证控制策略的性能.【结果】仿真结果表明,相比于等转矩分配,正弦迟滞工况和双移线工况下横摆角速度和质心侧偏角的跟踪滞后时间缩短,且最大跟踪误差分别减小了约98%、97%.【结论】直接横摆力矩双层控制策略能够有效地实现横摆力矩优化分配,提高了车辆的操纵稳定性和行驶安全性.     

自走式植保车折腰转向底盘结构设计与仿真分析

为解决现有自走式植保机械难以适应复杂地形作业的问题,本研究设计了一款自走式植保车.针对不同的田间作业环境,车体结构上轮距和底盘离地间隙可调,其中轮距在1.0～1.3 m范围内可调,底盘离地间隙为0.5～1.3 m可调;通过对轮式车辆主要转向方式的对比分析,设计了中部折腰主动转向结构.为验证作业车底盘结构设计的合理性,对...     

用力矩一次分配法计算多跨多层刚架

用力矩一次分配法计算敞口刚架,已毫无困难;特别是对于具有多个刚性结点的敞小口刚架,则更显出其优越性。但是,对于闭口刚架,由于在力矩分配过程中,分配力矩的循环影响,使分配过程冗杂而不便应用。如果能设法除去在分配过程中力矩的循环影响,那么这个方法便可应用了。本文即基于此概念出发,用力矩一次分配法来计算无侧移的多跨多层刚架的。     

基于ANSYS Workbench的自走式农机底盘的优化设计

针对丘陵山区地块面积小、农机底盘作业转向难的问题,设计了转向灵活、转弯半径小的摆转转向底盘。底盘由转向装置、浮动装置、液压系统、发动机,前桥、后桥、控制系统、PTO输出等组成,采用水冷系统以及CVT无级变速的汽油发动机与液压系统结合,实现底盘的动力匹配;通过ANSYS Workbench构建摆转转向底盘前桥、后桥、整体机构的力学模型,分析各机构不同状态下的变形参数的变化趋势,并对底盘机构易于损坏的部位进行优化。结果表明：前桥转向机构附近的配件对前桥的变形影响较大,采用5 mm厚度方钢的前桥结构变形量为0.85 mm,优化后的前桥所安装的配件采用模块化分配,使用10 mm以上方钢加工制作,保证前桥变形量稳定控制在0.3~1.0 mm;优化后的底盘后桥最大等效应力为14 MPa,变形量为0.25 mm,分别较优化前降低了33.33%和28.57%,机架的结构稳定性得到改善。通过压力测试仪器对实物平台的测试,底盘在行驶过程中的压力变化曲线平稳,启动和停止阶段所受的压力在可控制的范围内;底盘的行驶直线度、偏驶率均低于1%,且不受底盘载重的影响。     

农用车辆座椅悬架的鲁棒H_∞控制仿真研究

农用车辆经常行驶在道路工况比较恶劣的路面上,工作时车身会产生激烈的振动,车辆驾驶员长时间承受在低频高强度的振动下,患腰痛和椎间盘突出的可能性也比一般人群大。为了减小路面激励对农用车辆和人体振动的影响,采用在农用车辆上应用驾驶员座椅主动悬架系统的方法,即用主动的措施来隔离地面激励通过车身引起对人体的振动。在建立农用车辆四自由度"车-椅-人"主动悬架模型的基础上,应用线性矩阵不定式(LMI)求解的优化技术,对农用车辆的主动座椅悬架进行了控制研究。提出了基于LMI优化的主动座椅悬架的鲁棒H∞控制方法,运用仿真软件MATLAB,在田野地路面等级的白噪声输入下,建立了路面输入的仿真模型,给出了农用车辆的主动座椅悬架鲁棒H∞控制系统与被动悬架系统的仿真比较研究。仿真结果表明:同输入条件下,采用鲁棒H∞控制的主动座椅悬架比被动悬架控制在人体垂直加速度的振动控制上有了明显的改善,并且避开了共振频率,在座椅悬架的振动控制上也有了明显的改进。以上研究不但证明了车辆座椅悬架的鲁棒H∞控制方法的可行性,而且为农用车辆主动座椅悬架系统的研究提供了有力的理论依据。     

林业并联式铰接底盘优化设计与越障性能仿真分析

目的林业动力底盘一般在地形复杂多变的环境进行露天作业,故其需要具有良好的地面适应性以及较大且稳定的车轮与地面接触力。我国林区特种车辆底盘研究相对薄弱,而国外林业特种车辆底盘在我国实际运用中具有一定的局限性,因此,研发针对我国山地环境的特种车辆底盘对我国林业发展有重要意义。方法根据多自由度并联平台的运动原理和优点,设计一种具有俯仰、转向、侧翻3种相对运动的新型林用铰接机构,并结合Creo Parametric和Adams/View进行参数化建模和运动学优化设计。为了评估该铰接机构的越障性能,对普通底盘和并联式铰接底盘进行爬越斜坡和陡凸越障联合仿真,通过底盘质心高度变化曲线以及车轮与地面的接触力曲线分析并联式铰接底盘的越障性能,并与普通底盘进行对比。结果优化设计后的并联式铰接机构转向角和俯仰角最大值增加,并且并联式铰接底盘越障时的车轮与地面的接触力、最大爬坡角度和陡凸越障高度均比普通底盘大。结论并联式铰接底盘总体越障性能优于普通刚性连接底盘,该并联式铰接机构适用于林业动力底盘。      

成品油二次配送研究进展

成品油二次配送是将油品从油库运往加油站及客户的过程,是油品供应链中的重要组成部分,与成品油销售企业的利润息息相关。通过对成品油二次配送的国内外研究成果进行调研,详述了二次配送的常用算法及其当前最新的研究成果,分析得出:随着智能物流的发展,主动配送将成为成品油二次配送未来的发展趋势。同时,由于成品油二次配送问题属于车辆路径问题(Vehicle Routing Problem,VRP),在模型构建和求解方法上有一定的相似性,因此,对车辆路径规划问题进行深入剖析,将其应用于成品油二次配送,进而探讨了成品油二次配送算法改进与发展的空间,给出了成品油二次配送的优化建议。     

物流领域的“JIT”——越库调度

越库被称为物流领域的"JIT",通过越库配送可以有效降低库存和运输成本,提高配送效率。越库调度是越库配送的核心问题,主要任务是安排进出配送中心车辆的顺序及其在站台的分配。越库调度是复杂的NP问题,建模与求解异常困难。对越库调度问题的国内外研究现状进行了系统梳理,依据站台分配、越库调度、越库运输计划3种类型,对越库调度问题的模型演变和优化求解算法进行了分类总结。目前,越库调度问题虽然已经取得一些研究成果,但在理论框架、集成调度、动态调度以及与实际应用的结合等方面仍有待加强。     

电驱动高地隙车辆滑转率滑模控制研究

为实现四轮独立驱动高地隙车辆在田间路况下正常工作,防止车轮过度滑转,设计一种滑转率控制器,该控制器通过反馈数据计算出各轮的实际滑转率,再结合滑模变结构算法对4个驱动轮力矩进行分配,从而控制滑转率到目标值。试验结果表明:1)该滑转率控制器能够有效的控制车轮的滑转;2)使用该控制器时,车辆在1s内达到稳定状态;而未使用时,车辆需要3~4s达到稳定状态;3)使用该控制器能够有效减小路面变化对车辆速度的影响;4)当车辆遇到障碍时,车轮的滑转率能在1~2s内恢复至目标值,表明该控制器具有鲁棒和快速响应的特性。     

基于鞍座因素的半挂汽车列车横向稳定性研究

针对轿车操纵稳定性研究方法在汽车列车研究中的局限性,探讨了一种适合于研究汽车列车操纵稳定性的方法和改善措施.根据所建包含鞍座阻尼的半挂汽车列车系统动力学模型,进行了"S"移线工况下汽车列车运行状态的计算机仿真与分析,揭示了挂车相对牵引车侧倾角、横向加速度等运动参数的变化响应,并通过施加鞍座阻尼力矩来改善系统的横向稳定性.研究结果表明阻尼力矩能有效减小系统的横摆振幅和摆振频率,为研究半挂汽车列车操纵稳定性提供了参考和借鉴.     

西南丘陵山区套作小型多功能底盘通过性的研究

【目的】研究西南丘陵山区套作小型多功能底盘的通过性.【方法】分别从西南山区套作种植农艺角度和地形特点入手,结合评价车辆轮廓通过性的相关几何参数,建立数学模型.【结果和结论】参数测试证明理论值与实测值基本吻合.确定了底盘越过最高垂直障碍为190 mm,跨越最宽壕沟为280 mm.对底盘样机的爬坡能力的试验结果表明多功能底盘具有良好的爬坡能力和翻越起伏地况的能力,在丘陵山区具有良好的通过性能.     

基于GIS的TransCAD在路网节点布局优化中的应用研究

为充分利用TransCAD软件功能进行路网节点布局优化及相关规划研究,克服TransCAD软件在处理图像时繁琐易错的弊端,利用MapInfo软件的分图层路网信息底图并导入TransCAD软件,形成以各收费站为交通小区、以高速公路网为道路网络的TransCAD地理文件。路网交通分配采用SUE分配计算,并通过对理论分配结果与实际交通分析比较,修正路段流量分配结果。按照精准性和高效性原则,进行点位布设。以河南省为例进行了实例分析,合理的布设点位效果显示,单点控制效率较高且车辆控制比例为95.2%,全省范围内的车辆控制率为52.4%。     

中国企业对美直接投资方式选择的实证研究

路径诱导是一种主动引导车辆合理分流来解决城市交通拥堵的方法.本文提出了一种基于增量搜索的多目标优化路径诱导方法.该方法首先利用图论法将复杂路网抽象为点线的赋权图,引入多目标优化变量,建立路网模型;然后在启发式搜索基础上引入增量搜索,结合全局规划和局部动态重规划,实现车辆的实时路径诱导.仿真结果表明该方法能有效地解决复杂路网中车辆的实时路径诱导问题.     

基于COM组件的农业灌溉优化决策软件的开发

利用对象模型生成器将优化灌溉模型、作物需水量及灌水量模型做成组件,然后利用知识工程对生成的组件进行有机集成,应用面向对象的高级语言把各组件进行有机融合,编制一套作物灌水量长期、短期优化分配的可视化软件,把有限水资源在不同作物以及作物的不同生育阶段进行合理的分配。     

基于MATLAB汽车操纵稳定性的研究

转向引起的在方向上的运动、绕轴的侧倾运动以及绕轴的横摆运动是汽车操纵稳定性重点研究的内容。通常可简化为二自由度汽车模型来研究,以作为输入,以作为输出,通过横摆角速度的响应情况来判断汽车操纵稳定性的好坏。二自由度汽车模型的建立方法有很多,simulink是其中之一。本文利用了simulink建立了二自由度汽车仿真模型,为研究能提供了一个快速、便捷、准确的方法。通过对仿真模型的分析,可以得到整车操纵稳定性规律及影响因素,从而评价汽车操纵稳定性。     

采用模型预测控制的车辆主动悬架振动研究

为了改善车辆经过障碍物的稳定性,提高车辆乘坐的舒适性,设计了模型预测控制方法。创建了车辆1/4模型简图,给出了车辆运动数学模型,并对车辆执行器道路系统模型进行简化。定义了车辆运动初始状态,设计了车辆主动悬架模型预测控制系统,并对主动悬架系统目标函数进行了约束。利用MATLAB软件对车辆垂直加速度、纵向和横向角加速度进行仿真,与被动悬架系统进行对比和分析。仿真结果表明,车辆受到路面激励波形干扰时,采用被动悬架系统,车辆垂直加速度、纵向和横向角加速度较大,导致车辆振动幅度较大;而采用主动悬架模型预测控制方法,车辆垂直加速度、纵向和横向角加速度较小,车辆振动幅度较小。采用该控制方法能够降低车辆经过障碍物时的振动幅度,改善车辆乘坐的舒适性。     

车辆动力性能检测方法探讨

通过对发动机输出有效功率检测和整车底盘输出功率检测的原理分析,指出两种方法在检测线检测车辆的局限性.     

基于WebGIS的农作物管理地理信息系统的设计与实现

结合农作物目前生产管理的现状及WebGIS技术的发展，利用WebGIS和ES的集成技术、智能推理技术和COM技术，采用B／S的三层架构，以GeoMedia WebMap作为网络地图发布平台，融合农业专家知识和肥料优化分配模型、优化灌溉模型、决策方案评价模型和作物优化布局模型，研制了农作物管理地理信息系统。     

农用柔性底盘偏置转向机构工作参数试验及优化

【目的】分析农用柔性底盘偏置转向机构工作参数对其运动与动力性能的影响,为柔性底盘转向控制提供依据。【方法】基于转向理论,以电动轮转速与载荷为因素,利用模糊综合评价法,用柔性底盘偏置转向时纵、横向驱动力及偏置臂转角相对误差构建综合指标,通过柔性底盘试验台测试二者对综合指标的影响,分析电磁摩擦锁锁紧电压与转向电桥步进电机转速对各个转向性能指标的单因素作用,并以转向内、外侧锁紧电压和步进电机转速为因素,通过L_(16)(4~5)正交试验,探讨两侧偏置转向机构参数的分配特性。【结果】电动轮转速、载荷及交互作用对综合转向性能均有显著影响(P0.05),电动轮转速为120 r/min左右时综合转向指标最小;随着锁紧电压及步进电机转速的增大,纵、横向驱动力均随之增大,而转角相对误差随锁紧电压上升先增大后减小,随步进电机转速增大而增大,锁紧电压与步进电机转速的适宜范围分别为18～24 V和150～180 r/min;转向内、外侧锁紧电压与步进电机转速对综合转向指标均有显著影响(P0.05),空载时最优内、外侧锁紧电压分别为22和20 V,最优步进电机转速分别为180和170 r/min,额定载荷时最优内、外侧锁紧电压分别为24和22 V,最优步进电机转速仍分别为180和170 r/min;最优参数分配方案的验证试验表明,最优转向参数分配下柔性底盘偏置转向的纵、横向驱动力均有所提升且转向误差减小。【结论】优化试验所得转向内、外侧锁紧电压与步进电机转速组合可提升柔性底盘的综合转向性能。     

基于改进的Codebook算法的车轮轮廓提取

提取车轮轮廓在机动车车型识别课题中有重要作用,通过检测侧面图像车辆的车轮数便可确定被测车辆的轴数,为车型的识别提供重要的底盘信息。本文提出了一种鲁棒性较强的车轮轮廓提取方法,通过摄像机拍摄道路行驶车辆的侧面视频,利用改进后的Codebook算法提取出目标车辆后,经圆形度初步筛选近似为圆形的目标,再通过Hough变换圆检测来验证圆,最后完成车轮轮廓的提取。