基于电动轮汽车四轮转向控制策略研究

为提高四轮转向汽车的稳定性,提出了一种基于电动轮汽车的线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)控制与直接横摆力矩(Direct Yaw-moment Control,DYC)协调控制策略。首先设计了以侧向车速、横摆角速度和侧向位移为控制目标的LQR控制器,然后设计了以横摆角速度为控制目标的DYC控制器,最后通过CarSim与MATLAB联合仿真验证表明:在良好工况下,LQR控制四轮转向车辆可实现质心侧偏角趋近于0和横摆角速度在理想范围内的折中最优化控制。在极限工况下,LQR四轮转向系统中附加横摆力矩协调控制可明显提高车辆的稳定性。     

轮边电驱动铰接式矿用汽车差速控制策略研究

针对轮边电驱动铰接式矿用汽车的结构及转向特性,提出一种以滑移率一致为控制目标的差速控制策略。建立轮边电驱动铰接式地下矿用汽车运动学和动力学模型,分析转向时各轮运动关系及受力状况;利用加速度传感器在样车上测试车体实际速度,并采用Kalman滤波方法估算出车体速度真实值,与所搭建的滑移率控制器联合对转向差速工况进行仿真。结果表明:经滤波后的信号延时小,响应速度快,可直接估计车速。轮边电驱动铰接式地下矿用汽车采用以滑移率一致为目标的差速控制策略优于等扭矩控制,在试验转弯工况下内外侧轮滑移率皆可稳定为-0.08,不存在拖滑情况,使地面附着系数得到充分利用,达到功率的合理分配。该控制策略对减小轮边电驱动铰接式车辆轮胎磨损,提高驱动功率利用率具有实际意义。     

公路铣刨机四轮独立转向同步控制策略研究

针对具有平衡摇臂底盘的新型小型公路铣刨机的四轮独立转向控制,提出了一种外轮跟随内轮的智能转向控制策略。为提高跟随算法的效率,提出了一种开环控制与闭环控制结合的新型跟随算法,确保外轮跟随内轮在预期路径上,既解决了不同步产生的拖拽问题,又解决了转向角速度的延迟对转向轨迹的影响。考虑转向稳定性的影响,在转向终点,采用终止死区的控制策略,避免了超调产生的不稳定影响。利用液压建模软件AMESim建立控制模型,对转向控制策略进行仿真。仿真结果表明,应用该策略的平衡摇臂式铣刨机具有良好的路径目标跟随精度,并且可以适应不平整地面。     

四轮独立转向系统控制策略与试验

提出了一种通过独立控制后轮转向以提高车辆操纵稳定性和机动灵活性的方法。具体阐述了四轮独立转向控制系统的总体结构。根据独立转向控制策略,建立了四轮独立转向汽车数学模型,推导出独立后轮转角的函数表达式。分析了四轮独立转向模型仿真结果与四轮独立转向样车道路试验结果,并验证了四轮独立转向理论的有效性与可行性。     

三轴汽车四轮转向系统设计

对三轴汽车四轮转向进行了研究,推导了其线性二自由度四轮转向汽车模型和稳态横摆角速度增益,通过稳态计算和优化,结果表明,只要将各轴间距合理布置、前后轮转向角比例控制合理设计,也能达到较优的转向性能。     

轮式挖掘机的四轮独立转向液压系统设计

近年来沼泽地的开发价值越来越大,但是其地质条件很差,土层成流动状态,轮式挖掘机车移动需要较大转弯半径,在这种环境中传统转向困难、平衡性差。在对转向系统研究的基础上,我们设计了四轮独立转向液压系统,四个车轮可实现独立转向,并配备有转台旋转部分、车架升降部分,实现全方位工作,提高工作性能。      

两轴四轮汽车四轮转向机构的运动分析

介绍了四轮转向汽车四轮机构的基本运动关系．系统地分析了二自由度四轮转向汽车模型的运动方程，建立四轮转向汽车的物理和数学模型，得到质心侧偏角与前轮转角之间的传递函数。在此基础上对四轮转向汽车运用Matlab软件进行仿真分析，得出了四轮转向汽车与传统两轮转向汽车相比的优势。     

非道路动力底盘线控四轮独立转向控制系统研究

我国苜蓿主要生产区为甘肃、宁夏等路况复杂的山地丘陵地带,用于苜蓿收获的非道路动力底盘的行驶灵活性将直接影响其作业性能。为改善其低速工况下的行驶灵活性,基于车辆三自由度动力学模型提出了非道路动力底盘以跟随已知路线前进为目标的多种工况下的分层控制策略,搭建了四轮转向硬件在环实验平台,并进行了仿真实验。实验结果表明:动力底盘模型能够实现轨迹跟随、原地转向及斜向行驶,质心位置最大偏差为0.6 4 1 8 m,中心线方向最大偏差为3.3 0 9 6 rad。开发的控制系统取得较好的半实物仿真效果,为改善非道路动力底盘低速情况下转向灵活性提供了理论基础。     

汽车四轮转向操纵稳定性的研究及发展

汽车操纵稳定性影响着汽车驾驶的操纵方便程度,同时也是决定高速汽车安全行驶的一个主要性能。因此,汽车的操纵稳定性日益受到重视,已成为评价汽车的重要使用性能指标之一。从汽车操纵稳定性出发,分析了大量四轮转向的研究方案,并讨论了其特点;总结了四轮转向存在的问题,并在此基础上提出四轮转向的发展方向是研究考虑了人为因素的闭环控制系统。     

轮轂电机驱动电动汽车的四轮转向操纵稳定性分析

以动力学仿真软件ADAMS建立轮毂电动汽车动力学模型,基于多重假设建立了二自由度4WS车辆模型。根据二自由度车辆模型建立以横摆角速度和质心侧偏角为控制对象的模糊控制策略。以ADAMS/View中的动力学模型和所建立的模糊控制策略进行联合仿真,对比分析角阶跃输入下横摆角速度和质心侧偏角的值。验证了模糊控制下的整车稳定性能比未控制的整车稳定性能好。     

汽车转向轮调整技巧

前轮前束的调整：将左右横拉杆接头的四个螺钉松开，然后转动横拉杆，使两前轮的前边距离小于后边距离2～8mm。一般载重车取小值，轻便车取大值，最后拧紧接头螺钉即可。     

轮毂电机驱动电动汽车的四轮转向操纵稳定性分析

以动力学仿真软件ADAMS建立轮毂电动汽车动力学模型,基于多重假设建立了二自由度4WS车辆模型.根据二自由度车辆模型建立以横摆角速度和质心侧偏角为控制对象的模糊控制策略.以ADAMS/View中的动力学模型和所建立的模糊控制策略进行联合仿真,对比分析角阶跃输入下横摆角速度和质心侧偏角的值.验证了模糊控制下的整车稳定性能...     

四轮农用运输车转向侧翻稳定性研究

对农用运输车转向侧倾进行了受力分析,考虑了悬架对车辆侧翻稳定性的影响,建立了车辆转向侧翻的数学模型,通过对仿真结果的分析,得到了影响车辆侧翻稳定性的因素,为设计阶段改善车辆行驶稳定性奠定了理论基础。     

高地隙四轮独立驱动喷雾机路径跟踪模型预测控制

针对传统燃油驱动、前轮转向的高地隙喷雾机传动效率低、碳排放高、环境污染、智能化水平低、灵活性差等问题,本研究提出了一种适用于无人驾驶的高地隙四轮独立驱动（Four Wheel Independent Drive,4WID）喷雾机。其采用混合动力、前后双转向桥的4WID,转向半径小,前后轮的运行轨迹高度一致,能够减少田间植保作业时的压苗现象。考虑水田极端作业环境下驱动轮的滑移、陷坑等问题,基于喷雾机线性时变的运动学模型（LTV）,构建了考虑驱动轮滑移的分层路径跟踪控制。上层模型预测控制（Model Predictive Control,MPC）器根据预期路径、车辆当前位置,获得喷雾机的转向角和运动速度,实现路径跟踪。下层以模糊控制和积分分离PID控制构建驱动轮滑移控制器,从而实现路径跟踪、运动速度、驱动轮滑移的有效控制,提高了喷雾机在复杂作业环境中的稳定性和路径跟踪精度。采用Adams/Matlab的联合仿真结果表明,在复杂的工况条件下,喷雾机驱动轮的滑移率依然控制在±20%之内,防止驱动轮发生过度滑移对车速和转向角产生不良影响,有利于喷雾机稳定性的提升。本喷雾机能够快速准确地跟踪期望路径,与未考虑驱动轮滑移的控制相比,能够适应更加复杂的工作环境,跟踪精度有明显提升。     

四轮独立驱动高地隙无人喷雾机轨迹跟踪自适应控制

针对高地隙喷雾机在自主导航作业中因侧滑影响而导致轨迹跟踪精度降低的问题,提出一种基于四轮独立驱动(4WID)高地隙无人喷雾机的自适应控制方法.首先,建立4WID高地隙喷雾机的运动学模型;然后基于运动学几何约束和速度约束,引入两个表征侧滑效应的参数构建改进位姿误差模型;最后将参数自适应与反步控制方法结合,设计自适应控制律...     

四轮转向车辆的转向圆特性剖析

通过对单轨二自由度四轮转向车辆模型的分析,概述四轮转向车辆的基本运动关系。在比较后轮转角大小、转角相位对转向工况的影响后,用理论分析验证四轮转向对提高车辆机动性和操纵稳定性方面的作用,得出四轮转向车辆性能更为优势的结论,为开展4WS车辆的研究铺垫基础。     

高速履带车辆静液驱动转向控制策略

为解决高速履带车辆静液驱动转向行驶控制问题,在对静液驱动履带车辆转向行驶理论分析基础上,得到了考虑转向安全性和系统最高承受压力影响的车速与相对转向半径间的相互制约关系.设计了高速履带车辆静液驱动转向控制策略,该转向控制策略由综合转向控制单元和泵、马达排量控制器相互配合实现.运用Matlab/Simulink软件对系统进行转向控制仿真分析,仿真结果表明该转向控制策略可在满足系统压力限制以及保证车辆不侧滑的条件下自动降低平均车速以保证驾驶员期望转向半径的准确实现.     

四轮轮毂电机驱动农用无人车差速转向建模与分析

滑移现象的存在对差速转向车辆运动学模型的建立造成困难。为准确分析无人车的差速转向特性,基于大半径转弯前提,建立无人车的二自由度差速转向运动学模型,分析理想情况下内外侧车轮速度差与转弯半径之间的关系。并使用自主研制的四轮轮毂电机驱动农用无人车进行试验,通过高精度霍尔传感器和惯性导航系统测量实车差速转向时的行进速度和行驶路径等参数,分析出存在的滑移现象导致转弯时内外两侧车轮转速差大于车轮处真实速度差,计算得到二者之间的拟合方程,并引入误差系数对模型进行修正。结果表明：在考虑滑移现象的情况下,将四轮速度与运动学模型相结合,可计算得实时转弯半径大小,平均绝对误差为4.033%,最大误差为6.715%,可有效指导无人车的航路推算。     

四轮转向与主动悬架系统集成控制研究

建立了四轮转向(4WS)和主动悬架的集成系统运动分析模型,研究了横向运动和垂直运动之间的关系以及主动悬架和转向之间的相互作用。以某汽车为对象,进行了集成系统的仿真研究,分析了作动器力大小、前后悬架刚度比等参数对汽车转向性能的影响。研究表明:与2WS相比,4WS能较好地提高车辆转向行驶的安全性;4WS与主动悬架之间具有耦合作用,提高主动悬架作动器力的上限可在一定程度上提高转向的性能;采用4WS能减小主动悬架的能量消耗;较软的前悬架不但能够得到较好的乘坐舒适性,也能在一定程度上改善转向性能。     

红枣收获机分时四轮转向系统的研究

文中介绍了一种适用于红枣收获机的分时四轮转向系统的工作原理和功能,详细阐述了分时四轮转向系统的机构尺寸参数,液压油路及单片机控制原理等,该分时四轮转向系统可极大提高整机的转向灵活性。