汽车弯道防侧滑/侧翻控制器设计

对自动化公路系统弯道上汽车防侧滑/侧翻控制系统进行了研究.在汽车驶入弯道前计算安全车速,建立车辆运动学模型,采用积分反推方法设计了直道制动减速阶段的速度控制器,通过引入虚拟控制变量设计了弯道车道保持阶段的位姿控制器.根据车辆动力学简化模型设计了动力学控制器进行仿真试验,车辆以安全车速通过弯道.试验表明所设计的控制器具有快速、准确跟踪和全局稳定的特性,能有效避免发生侧滑/侧翻的危险工况,保证车辆行驶安全性和方向稳定性.     

一种复杂机电系统的全局建模方法

根据复杂机电动力学系统的特点,提出了一种约束函数递推组集法的复杂机电系统全局建模方法.首先,根据复杂机电系统的拓扑结构和约旦变分原理,建立机械系统的单体动力学模型,应用递推组集技术建立树形复杂机电系统的动力学模型;其次,建立非树形复杂机械系统约束函数,解除非树形系统约束,利用树形系统的建模方法建立非树形系统的动力学模型;最后,建立机电耦合约束函数,利用约束函数与机电系统方程解约,建立复杂机电系统的全局模型.     

汽车ESP系统的控制策略及硬件在环仿真

为了提高开发效率,采用V型开发模式设计了汽车电子稳定程序的控制系统.在MATLAB/Simulink中建立了轮胎模型、车身模型和车辆参考模型,在AMESim中建立了四通道液压制动模型,并通过接口连接成汽车动力学联合仿真模型.以汽车横摆角速度为控制变量,采用模糊控制、PID控制等算法建立了控制系统.将硬件嵌入到整个仿真系统,进行硬件在环仿真试验.结果表明,实时仿真与离线仿真结果基本一致,ESP控制效果良好,提高了汽车的稳定性和安全性.     

变质心自旋弹头的建模及自适应滑模控制

对自旋弹头实现末端机动的变质心控制系统进行了研究.为了明确表示自旋弹头的运动参数与质量块运动参数之间的关系,采用牛顿力学方法建立自旋弹头的姿态运动模型.模型包括质量块运动方程、姿态运动的运动学方程和动力学方程.考虑到俯仰和偏航通道的动力学特性为非线性的、铰链耦合的,采用自适应滑模控制方法设计了变质心控制系统,对系统中的不确定项进行估计和补偿,保证系统的跟踪误差收敛到零.变质心控制系统通过对质量块的偏移运动进行控制,进而准确地控制自旋弹头的姿态运动.为了检验所设计的变质心控制系统的控制性能,利用MATLAB/Simulink软件构建系统的仿真模型,进行仿真研究.仿真结果表明:所设计的变质心控制系统具有较高的快速性和控制精度,实现了对自旋弹头姿态角的准确控制.     

桁架安定荷载的确定

本文介绍了一种计算桁架结构安定(Shakedown)荷载的方法.该方法以结构的弹性变形作为残余力的虚位移来建立残余力的虚功方程,给出了为获得基本虚功方程而在桁架上施加虚力的规则,最终得到一个求解桁架安定荷载的线性规划模型.     

基于多体动力学的ESP控制系统联合仿真

该文基于多体动力学软件MSC.ADAMS/Car,建立了含有防抱死制动子系统的整车动力学模型,根据汽车稳定性控制的基本原理,运用模糊控制和比例积分微分控制理论设计了电子稳定性程序(ESP)控制系统.在MATLAB/Simulink环境下,建立了ESP控制系统和车辆动力学模型的联合仿真模型,并进行多种工况下的汽车操纵稳定性仿真试验.结果表明,所设计的ESP控制系统能有效地控制汽车的侧向加速度,且轨迹跟随性较好.     

永磁交流伺服精密驱动系统机电耦合动力学分析

对永磁交流伺服精密驱动系统进行动力学分析时,必须考虑系统的机电耦合影响.从机电能量转换的角度,根据系统的全局耦合分析和局部耦舍分析,建立了该系统全局耦合关系图和永磁同步电动机一精密传动装置子系统局部机电耦合关系图,然后采用拉格朗日一麦克斯韦方程建立了永磁同步电动机一精密传动装置子系统的物理模型和数学模型,推导了该子系统的动力学方程,并利用该模型进行了算例分析.结果表明,该模型是正确的,这为该系统的实验研究提供了理论依据.     

拉格朗日方程的菱形翼布局无人机建模

为建立菱形翼布局无人机的动力学模型,提出一种基于拉格朗日方程的动力学建模方法,首先选取四元数用于参数化该无人机的姿态,建立该无人机系统的约束矩阵;其次通过虚功的形式建立无人机的广义力矩阵,建立无人机的动能与势能模型;最后通过矩阵直积的概念得到与无人机系统约束矩阵乘积为零的矩阵,通过该矩阵消掉拉格朗日方程中的拉格朗日乘子,基于拉格朗日方程模块化地建立该无人机的动力学模型。为与拉格朗日方程进行对比,同样采用Kane方程和ADAMS软件建立该无人机的动力学模型。仿真结果表明,拉格朗日方程、Kane方程以及ADAMS软件的仿真结果基本一致,验证了动力学建模方法的合理性。     

悬停状态下微型直升机航向模型的系统辨识

为实现微型直升机的自动控制飞行,需要建立其动力学模型。用神经网络和传统的微分方程难以获得适用于微型直升机控制系统的动力学模型。为此,在满足系统建模的前提假设下,设计了实验方法及测控装置。基于所获取的飞行数据,采用系统辨识的方法,建立了悬停状态下NEXUS30模型直升机的航向输出误差模型。对模型的评价结果表明,模型能充分反映微型直升机的航向动力学特性,并且结构简单,能作为设计控制系统时的参考模型。     

月球探测车的动力学建模与仿真分析

针对月球的复杂地形环境,利用多体系统动力学的理论,将月球探测车作为一个多刚体系统,对其进行动力学分析,建立了软地面环境下的月球探测车动力学模型.并利用ADAMS软件对所建立的动力学模型进行求解和仿真分析,为月球探测车控制系统的设计与数值计算提供了理论依据.