汽车多轴转向摇臂机构的优化设计

多轴转向汽车的杆系合理匹配是十分重要的，不仅同一轴两车轮转角之间应互相匹配，而且不贩转向轴同侧车轮之间的转角也应很好的匹配。这一点是多轴转向汽车与单轴转向汽车的根本区别。本文以双桥转向汽车为例，分析了多轴转向汽车数学模型的建立方法，并对两围转向轴之间的摇臂机构进行了运动分析，在此基础上进行了优化设计，仿真结果验证了了该方法的正确性。     

多轴转向车辆侧向动力学分析

利用拉格朗日分析力学体系,推导了考虑转向系统刚度、轮胎侧偏刚度和转向助力等因素的线性多轴转向车辆的三自由度普适动力学方程.利用两轴车辆动力学方程验证了多轴转向车辆动力学方程的正确性和普适性.基于上述普适方程,给出了车辆稳态圆周行驶的评价参数.探讨了采用质心零侧偏角控制策略的多轴转向车辆转向特性.分析了影响多轴转向车辆转向性能的因素.通过仿真分析、理论推导和试验相结合的方法验证了所推结论的正确性.为多轴转向车辆的设计和转向性能评价提供了理论依据.     

新型差速转向机构的运动分析

本文介绍了一种新型的差速转向机构，并对该机构的组成，工作原理及使用特点进行了讨论分析。     

麦弗逊悬架转向机构转向误差计算机辅助分析

运用多刚体系统动力学中R－W方法进行机构运动计算，编制了汽车麦弗逊悬架转向机构转向误差计算机辅助分析通用程序，程序中把麦弗逊悬架和轴向机构作为一个整体系统进行运动分析，考虑了汽车非平衡状态下的转向时，车轮跳动对转向误差的影响，使计算结果更符合实际情况，为麦弗逊悬转向机构设计提供了精确实用的方法。     

新型差速转向机构设计

本文介绍了一种新型差速转向机构的设计,对其组成,工作原理和特点进行了分析。     

重型矿用汽车全液压动力转向机构的优化设计

通过引入连续加权函数，建立了适合于重型矿用汽车全液压动力转向梯形机构的优化分析数学模型。     

多轴转向车辆转向系统的H2／H∞混合控制

推导了多轴转向车辆三自由度动力学模型,用Matlab软件和H2/H∞优化控制理论,设计了三自由度多轴转向车辆横摆率跟踪控制的H2/H∞混合最优控制器,建立了理想跟踪目标模型.以三轴转向车辆为对象,分析了该控制器对多轴转向车辆转向性能的影响.仿真分析结果表明,H2/H∞混合最优控制器使得多轴转向车辆具有很好的系统性能,同时保持了良好的鲁棒性能,提高了车辆的转向性能,保证了多轴转向车辆的安全性和操纵稳定性.     

多轴转向车辆的转向性能

建立了多轴转向车辆的三自由度动力学普适方程,对多轴转向车辆的不同转向方式进行对比分析。分析了多轴转向性能评价参数与车速的关系以及车辆在时域和频域的响应。分析结果表明:多轴转向车辆的转向特性取决于车身质心的位置、轮胎的侧偏刚度、各轴的分布、各轴的质量及控制算法。对于同一多轴转向车辆,前轮转向和全轮机械转向的转向性能较为接近,采用零侧偏角控制策略的多轴转向车辆在高速运行时,车辆的横摆角速度、侧偏角和车身的侧倾角都比前轮转向和全轮机械转向要小,系统反应也更快捷,显著提高了车辆的稳定性、行驶安全性和乘坐舒适性。     

叉车横置油缸式转杆系的运动模拟

介绍了叉车横置油缸式转向杆系运动的计算机动态模拟的开发工作，着重阐述了转向杆系运动计算机仿真的必要性和重要性，桑贡置油缸式转向杆系的机构运动模拟和运动干涉模拟检查进行了说明。     

基于ADAMS的FD420型集装箱叉车转向机构的仿真与优化设计

为了改善FD420型叉车的转向性能,保证车轮转向时作纯滚动,采用ADAMS软件对转向机构进行了建模和仿真,测量了该转向机构的转角误差;实现了转向机构的参数化建模,并以平均转角误差为目标函数进行了优化设计以优化设计的结果为参数在ADAMS中建立了叉车的整车模型。通过仿真叉车质心的运动轨迹验证优化设计可以减小叉车的转向误差。     

Simulation of Steering Performance for Electric Drive Tracked Vehicle

According to the analysis of the fundamental steering theories of the electric drive tracked vehicle, a new effective electric drive tracked vehicle model is built in this paper. And the simulation of the steering performance of the vehicle is made. The results show that the electric transmission has great advantage on the steering performance aspect; the small radius steering and even the pivot steering is realizable, and the agility and the rapidness is wonderful. The regenerative energy can be fully utilized by controlling.     

基于运动学和动力学的汽车后轮转向机构设计

后轮转向机构的优化设计是商用车四轮转向技术的关键,为了减小在车轮跳动时后轮转向机构与悬架之间的运动干涉、后轮摆振以及车轮磨损,提出了通过建立后轮转向机构的空间模型和后轮转向机构的动力学虚拟模型,直接以减小转向拉杆与悬架的运动不协调偏差量为目标函数的优化设计方案,结合整车操作稳定性试验,验证了该方案的合理性,为后轮转向机构的设计提供了一定参考。     

静液传动高速履带车辆转向参数匹配与控制

为了解决静液传动履带车辆转向时外侧系统压力容易过高以及转向轨迹控制问题,基于双侧轮边液压驱动结构特点,提出了外侧马达采用压力、发动机转速双参数控制,内侧跟随外侧采用速度闭环控制的转向控制策略,对目标相对转向半径与方向盘转角、车速,马达排量与发动机转速、系统压力等参数进行了匹配。建立了整车转向仿真模型与实车实验系统。仿真与实验结果表明,控制策略能有效控制系统压力,参数匹配结果能满足转向控制要求,车辆按照目标相对转向半径实现了准确快速转向。     

基于双功率流差速转向履带车辆关键参数研究

为了适应复杂环境和非结构化地形,提出一种具有平衡摇臂的双功率流差速转向的履带车辆动力底盘。该履带车能够实现调节地隙、自适应路面、障碍物跨越、灵活的姿态调节和稳定的姿态保持以及轮履复合的设计要求。本文确定了具有差速转向机构的履带车辆的总体构型方案,根据驱动力和行驶阻力的平衡建立了行驶模型,根据履带车辆爬坡角度和爬坡速度,建立了爬坡时所需功率模型,以此为基础,确定了移动机器人爬坡时驱动电机最大功率与最大爬坡度和爬坡时的车速之间的关系,分析和计算了履带车辆直线行驶电机、转向行驶电机、摆臂调节电机的功率,推导出了转向时内外侧履带所受的转向阻力矩,并确定了车辆对质心总转向阻力矩。该研究成果能为履带车辆的样机研制和试验提供了理论依据和研究手段。     

四轮转向汽车的动特性分析

建立了二自由度四轮转向汽车模型的动力学方程,并以此推演出汽车质心侧偏角为零时所需的前后轮转向比和横摆角速度与前轮转角的传递函数.最后以某轿车为例,通过使用MATLAB软件仿真分析汽车低速和高速下行驶时的时域响应和频域响应来比较四轮转向汽车与二轮转向汽车的动态特性.结果表明,较之二轮转向汽车,四轮转向汽车能大幅度的提高汽车对方向盘输入的动态响应特性,具有更好的机动性能和稳定性能.     

基于串级MPC和EPS的集成驾驶员转向车道线保持

针对电动助力转向( EPS)作为转向执行机构的车道线保持的控制系统设计及保留驾驶员对车辆操控问题,提出基于串级模型预测控制( MPC)和EPS集成驾驶员转向的车道线保持系统. 在车道线识别视觉系统空间,建立车道线保持状态空间模型,设计基于MPC的车道线保持控制器( LMPC) . 建立EPS状态空间模型,设计基于MPC的EPS车辆前轮转角控制器( EMPC) . LMPC与EMPC经逆转向机构模型组成串级控制结构. 分析驾驶员转向对车道线保持控制的影响,进而通过保留驾驶员对车辆控制来提高处理紧急事件的能力. 仿真结果表明:在不同车速和不同曲率道路下,该控制策略均能快速消除横向位置偏差和航向角偏差,保证车辆沿着车道线行驶,具有较好的适应性和鲁棒性. 驾驶员转向可以改善车道线保持和提高车辆主动安全性.     

汽车电动助力转向系统转向盘转矩直接控制策略

为改善汽车转向轻便性和路感的问题,设计了以转向盘转矩为控制目标的电动助力转向系统。在分析电动助力转向系统数学模型的基础上,建立了基于Simulink的电动助力转向系统仿真模型。仿真结果表明,所设计的电动助力转向系统,在改善转向轻便性和路感问题的同时,控制性能不受系统参数变化的影响,具有稳定的转向盘转矩特性。     

Multi-objective optimization of active steering system with force and displacement coupled control

A novel active steering system with force and displacement coupled control (the novel AFS system) was introduced, which has functions of both the active steering and electric power steering. Based on the model of the novel AFS system and the vehicle three-degree of freedom system, the concept and quantitative formulas of the novel AFS system steering performance were proposed. The steering road feel and steering portability were set as the optimizing targets with the steering stability and steering portability as the constraint conditions. According to the features of constrained optimization of multi-variable function, a multi-variable genetic algorithm for the system parameter optimization was designed. The simulation results show that based on parametric optimization of the multi-objective genetic algorithm, the novel AFS system can improve the steering road feel, steering portability and steering stability, thus the optimization method can provide a theoretical basis for the design and optimization of the novel AFS system.     

最优跟踪车载式自行火炮多桥动态转向系统

建立了包含车身侧倾特性的车载式火炮多桥转向三自由度模型动力学方程普适公式,并构造了用于重构车辆状态的降维观测器,设计了基于最优跟踪控制策略的车辆转向控制器。分析结果表明,能够通过控制车辆后轮转向角来减小汽车瞬时出现的过多转向或不足转向,增强了汽车的动态转向稳定性。所构造的降维观测器也能使反映车辆操纵性能的车辆状态量估计值与实际值一致。