路面附着信息及轮胎侧偏角的估计方法研究

在Burkhardt模型与单接触点瞬态模型的基础上建立整车模型,针对路面附着信息进行估计器设计。以轮胎所受纵向力为基础,利用车轮滚动逆模型建立车轮转速与所受外力矩的关系,经过RLS算法估计出车轮所受纵向力,进而得到纵向摩擦系数;借助Fiala轮胎模型,建立车辆运动状态与轮胎所受侧向力、轮-路附着系数之间的量纲转化关系,由此设计观测器,估计出轮胎所受侧向力与轮-路附着系数,进而得到轮-路侧向摩擦系数与轮-路附着系数;结合所得轮胎所受纵向附着力与侧向附着力,得出轮胎侧偏角。最后,利用Carsim与Matlab/Simulink软件建立联合仿真平台,根据标准试验工况进行仿真实验。结果显示所设计估计器能够准确估计得到轮胎-路面附着信息以及轮胎侧偏角。     

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。     

基于热红外成像传感器的汽车防撞系统研究

以热红外成像传感器和自学习轮胎与路面附着系数为基础建立了一种汽车主动防撞系统。该系统不受气候的影响,并可以根据路面附着系数和车速实时变化安全距离,有效提高汽车安全行驶性能,并通过试验进行了验证。     

基于Simulink农用车辆ABS滑移率控制分析

针对滑移率与不同路面附着系数关系对各种路面制动工况进行分析研究,以完善全工况类型路面农用车辆防抱制动系统仿真内容为目的,设计滑移率为控制门限值的复杂路面制动仿真试验。利用MATLAB/Simu-link仿真软件,建立了滑移率模型、复杂路面模型、滑移率控制策略模型和复杂路面仿真模型。通过设定控制滑移率门限值得到单轮农用车辆附着系数交变制动时车速与轮速曲线变化情况。滑移率变化值处在最佳滑移率预定范围内,仿真试验验证了复杂路面车辆防抱制动系统滑移率控制的可靠性。     

基于全轮纵向力优化分配的4WD车辆直接横摆力矩控制 4

为了充分利用四轮独立驱动(4WD)与直接横摆力矩控制(DYC)各自的优势,提出了基于全轮纵向力优化分配的4WD车辆DYC系统方案.利用改进的2DOF车辆模型制定DYC稳定性控制目标,设计基于最优动态滑模的"前馈+反馈"DYC控制器.建立全轮纵向力优化分配模式,结合HSRI轮胎模型设计了降低整车路面附着负荷的目标函数,并通过约束优化得出全轮纵向力分配值.研究表明,全轮纵向力优化分配可提高整车路面附着余量,进一步提升了DYC系统的控制性能.     

雨天行车话安全

雨天行驶机动车制动效果下降，制动距离延长。制动效果的好坏，一般取决于车辆的装载质量、车辆的车速、车辆的制动力、轮胎与路面之间的附着系数、制动操作的技巧，其中主要影响因素是附着系数的大小。干燥路面的附着系数比湿润路面的附着系数大得多。如干沥青路面附着系数是0．6，湿沥青路是     

基于车轮力传感器信息的全轮驱动车辆状态估计

提出一种基于车轮侧向力和纵向力传感器信息的车辆状态观测器.建立3自由度车辆动力学模型,并构建扩展卡尔曼滤波器,结合纵向加速度传感器和横摆角速度传感器的校正信息,实时估计车辆的纵向车速和质心侧偏角.在复杂附着条件下,该车辆状态观测器对车轮滑移和路面附着条件有很好的鲁棒性.通过veDYNA车辆动力学仿真软件,对该观测器进行了仿真验证.在分离附着系数路面条件下的仿真结果显示,传统的基于2自由度和非线性轮胎模型估计方法的纵向车速最大估计误差为25 km/h,质心侧偏角最大估计误差为3°,相同工况下,提出的基于车轮力传感器信息的全轮驱动车辆状态观测器对车辆的纵向车速和质心侧偏角估计结果具有更好的精确度,最大估计误差分别不超过0.6 km/h和0.2°,对车轮滑移和复杂路面附着条件具有更强的自适应能力.     

农用运输车制动系优化设计

介绍了一种农用运输车制动系优化设计方法，该方法改变制动器制动力分配系数β、取其符合法规限值之内，并使整车具有良好附着效率。通过实例分析改进了某农用运输车的制动性能。     

水表面张力对切向土壤黏附力的影响（摘选）

土壤黏附力特别是土壤与轮胎或履带间的切向黏附对提高非公路用车的性能具有显著的作用。从另一方面来说,土壤黏附作用在轮胎或履带上会降低车辆的通过性。为了能有效解决这一问题,有必要对土壤黏附的机理进行探讨。该研究意在探讨水表面张力对土壤粒子与接触面间切向土壤黏附力的影响。不同直径的玻璃微珠用来模拟土壤颗粒,对3种不同材料进行试验。试验测定了玻璃微珠外不同直径水膜下,玻璃微珠与金属板之间的切向力。结果表明,在任何玻璃微珠直径下,任何试材的切向黏附力都与水膜直径成正比。对于任何材料,比例系数k（反映切向黏附力与水膜直径的关系）都随着玻璃微珠直径呈线性增加。如果使用亲水材料,则k接近线性系数。因此,切向黏附力与玻璃微珠外水膜密切相关。      

拖挂式房车制动过程的建模与仿真

通过建立拖挂式房车制动过程的力学模型,并在MATLAB/SIMULINK环境下搭建仿真模型,对拖挂式房车制动过程进行动态仿真,结果表明,该方法能简单、直观、便捷地反映拖挂式房车制动过程中的速度、加速度、制动距离、制动力、载荷、附着力等参数的变化,避免了手工计算或编程的繁琐,为拖挂式房车制动性能的研究提供有力的工具。     

载荷分配对变型拖拉机制动性能的影响

变型拖拉机受生产使用条件及结构设计等因素的影响，载荷分配一般是前轴载荷偏大，同步附着系数小，在制动状态下易出现后轮先抱死而发生后轴侧滑，制动性能降低。为此，通过金牛-18Y变型拖拉机载荷分配及制动力分配分析，提出了改进制动状态和提高同步附着系数的方法，以改善制动性能。     

煤的法向粘附规律及表面电渗减粘试验

分析了煤的粘附机理,研究了煤的含水量,机械组成,所受正压力以及表面电渗因素对煤的法向粘附力的影响规律。试验证明,煤对外物的粘附力与煤的含水量呈抛物线关系;对低含水量的煤,粘附力随正压力增大而增大,当煤的含水量较高时,粘附力与正压力呈抛物线关系;煤的机械组成对煤的法向粘附力有很大影响,煤中细小等级含量多,粘附力大;     

大风对高速列车安全性的影响研究

为研究不同阵风对高速列车运行安全的影响,对高速列车侧向施加Chinese hat自然风、阶跃阵风和13.8m/s的横风,SIMPACK仿真用于评估不同阵风条件下列车安全运行指标的变化。结果表明,大风影响列车的安全运行。列车在无风屏障的线路上行驶时,和阶跃阵风相比,在自然风环境中列车的脱轨系数增大26%,轮轴横向力增大64%,轮重减载率增大24%,轮轨垂向力增大14%;比横风环境下分别增大83%,39%,78%,31%。风屏障对横风有阻挡作用,能提高列车运行安全性。     

割草机切割压扁装置运行参数优化与试验

为了降低收获过程中的牧草损失,选择最佳的割草压扁机设计参数,对割草压扁机割刀转速和压扁辊转速及其匹配对苜蓿收获质量的影响进行了研究。利用ADAMS软件对割台和植株进行了虚拟样机建模,并利用模型进行了苜蓿植株的切割喂入试验,通过收获过程中割刀与植株平均接触力、压扁辊与植株平均接触力、输送时间等仿真数据,拟合其随割刀转速和压扁辊转速的变化趋势和方程,定义了评判割草机对植株破坏程度的碎草系数并建立了模型。根据碎草系数模型,当割刀转速ng=1 875 r/min,压扁辊转速ny=749 r/min时,割草压扁机对苜蓿植株的破坏最小。利用田间试验对碎草系数与实际碎草率的相关关系进行了验证,两者的决定系数R2=0.958 76。通过碎草系数预测的最低碎草率约为8.38%,比原始样机减少了3.97个百分点,由此可使鲜苜蓿增收约0.47 t/hm2,比原始样机产量提高了4.53%。     

不均匀地基上水闸底板内力分析

水闸往往为不均匀地基,水闸平底板的内力分析模型应为不均匀地基上的板。本文应用集中力弹簧模型的概念,建立了考虑三向附加应力的压缩变形地基沉降弹簧模型,该模型能较好地模拟板下不均匀地基。本文将弹性薄板的有限单元法与改进的集中力弹簧模型相结合,能有效地解决不均匀地基上基础板的求解问题。文中还讨论了闸底板与地基间作用力的无拉分析问题。     

基于ANSYS的土钻钻头的强度分析

对土钻的组成结构,特别是对钻头的结构及其工作原理进行了阐述,分析了贯人阻力、摩擦力和附着力对土钻钻头工作过程的影响.利用Pro/E软件建立了钻头的三维模型,并将其导入ANSYS软件.同时,对钻头在不同土质工作条件下进行了应力计算,得到了钻头的应力云图.结果表明:钻头的内应力随着工作土质的工作阻力增加而增加;在一定的土质工作阻力条件下,钻头的最大应力发生在钻头前刀面的根部.研究成果为后续土钻钻头的设计与研究提供了重要的理论依据.