矿用电驱动铰接车控制策略的研究

提出一种用于矿用电驱动铰接车基于功率分配的整车控制策略。发动机-发电机组采用基于油门踏板功率信号和恒磁通励磁PI调节的控制策略,电动机驱动系统基于功率-电流双闭环控制,车辆转向通过等转矩跟随控制自适应差速。建立了包含ADAMS铰接车动力学和MATLAB/Simulink电动机驱动系统的联合仿真模型,对车辆在平地、上坡及不同载重工况下的直行和转向进行仿真,仿真结果表明该控制方案使车辆具备良好的加速性能和转向性能。结合试验验证了转向控制策略的可行性及联合仿真的正确性,为电驱动铰接车的研制提供了技术基础。     

矿用电动轮自卸车的差速转向控制策略研究

结合车辆的前后轮反向转动差速转向模型,提出了一种基于阿克曼转向和神经网络相结合的差速转向控制策略。利用矿用电动车的内外侧车轮转速进行仿真验证和控制研究,通过仿真验证结果表明:该控制算法能够使矿用电动车辆在露天矿山复杂、恶劣的环境要求下获得较小的转向半径,对车辆的紧急避障等性能的实现有一定的辅助作用,特别适合中、低速的矿用电动车辆的差速转向控制。     

全地形双节履带车辆斩腰转向稳定性分析

为了搞清全地形双节履带车辆斩腰转向的稳定性,建立了包含履带中心距及铰点位置等参数的全地形双节履带车辆斩腰转向的数学模型。应用Recur Dyn和AMESim进行联合仿真分析,得到全地形双节履带车辆在松软土壤条件下斩腰转向时的受力情况及前后车体侧倾角的变化规律,据此分析了全地形双节履带车辆斩腰转向时的稳定性,验证了全地形双节履带车辆在松软土壤条件下的转向过程。仿真分析结果为全地形双节履带车辆的设计和转向控制提供了理论依据。     

转向工况下矿用车辆空气悬架阻尼神经网络控制

为提高矿用车辆在转向工况下的动态性能,建立了包含空气弹簧非线性模型的转向工况下矿用车辆空气悬架阻尼力控制模型,应用自适应神经网络控制方法,设计了基于可调阻尼减振器的空气悬架阻尼力神经网络控制器,对控制器的控制性能进行了仿真分析,仿真结果表明,设计的控制器能够有效提升矿用车辆在转向工况下的操稳性和平顺性。     

运煤车转向机构传动性能分析与试验研究

根据某运煤车辆空间连杆转向机构的工作原理,将空间连杆转向机构分解为空间RSSR机构和平面连杆机构进行数学建模,依据车辆转向阻力矩计算公式Magic Formula以及空间旋转变换矩阵获得了机构运动学及力学传递几何关系。据此数学模型分析了车辆转向机构传动性能,得到了不同结构尺寸下转向系角传动比以及转矩传动比的变化规律。对转向机构铰接点位置进行优化,获得了角传动比减小5.0%的最优结构方案。通过计算机仿真与实车路面试验结果相比,角位移误差为8.7%,驱动力误差为7.4%。转向系统模型的建立为机构传动性能的改善以及其他矿用车辆对此转向系统提供了借鉴。     

基于RecurDyn的采煤机搬运车转向动力学仿真

采用UG建立采煤机搬运车车体模型和履带支架,导入RecurDyn的履带车辆子系统Track(HM)建立采煤机搬运车虚拟样机,对履带车辆在松散土路、坚实土路、水泥路面3种地面的原地转弯过程进行动力学仿真,得到采煤机搬运车各种路面下仿真的转矩,为采煤机搬运车转向性能的研究与设计提供一定的理论基础。     

一种工程车辆用电液转向系统的设计研究

针对工程车辆对转向系统的高精度控制的要求,以全液压转向器为基础,结合数字控制技术,设计了一种具有位移和力反馈的电液转向系统.构建了电液转向系统的数学模型,利用matlab软件对系统进行了仿真分析,并对系统进行力和位移的混合控制.实验结果表明转向系统具有转向精度高、响应速度快等优点,为工程机械的转向精确控制提供了解决方案.     

矿用防爆辅运车辆自动驾驶线控转向系统研究

针对《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》中提及的 2025 年大型煤矿要基本实现智能化,井下重点岗位机器人作业,实现智能无人化辅助运输的指导意见,结合智能控制技术、路感信息形成及反馈技术、多传感器信息融合技术,开发了一套煤矿辅运车辆自动驾驶线控转向系统。详细分析了基于转角偏差 PI 控制技术线控转向系统的组成和实现方法,以目标转角和实际转角的偏差为信号,通过 PI 闭环控制技术精确控制转向轮偏转方向和角度,使得系统输出能够平稳、精准、快速地跟随指令目标转角,进而实现车辆自动驾驶精准转向控制。 通过搭建辅运车辆自动驾驶线控转向平台进行了模拟试验,试验结果表明:基于转角偏差 PI 闭环控制技术的线控转向系统响应快速,转向误差约 2°,超调较小,能够实现辅运车辆自动驾驶转向精准控制和自动纠偏,为实现互联网+科学开采的未来少人(无人)采矿提供了技术路径。     

电驱动铰接式自卸车电子差速控制策略及仿真

提出一种用于电驱动铰接式自卸车的的电子差速控制策略,以实现车轮路面附着特性与工作状态的识别以及电动轮驱动转矩的控制。依据某六轮电驱动铰接式车辆结构特点,建立了包括SIMPACK动力学模型以及MATLAB/Simulink电动轮驱动转矩控制模型的联合仿真模型,并利用联合仿真模型对采用电子差速控制策略的自卸车进行了差速控制仿真。结果证明了该电子差速控制策略的有效性。     

基于ADAMS的铰接式矿用自卸车电子差速控制策略研究

针对传统电子差速控制策略在电动轮铰接式矿用自卸车上应用的不足,提出了一种适用于此类车辆的基于滑移率一致的电子差速控制策略。通过分析电动轮数学模型,明确了滑移率的可控性和控制方式;根据建立的整车车体转向数学模型,建立了滑移率的估算方程,并建立了相应的滑移率计算模块和滑移率控制器,搭建了整车滑移率控制策略模型。联合虚拟样机模型和整车电子差速控制策略模型进行转向工况仿真,并与传统等功率分配和等转矩分配电子差速控制策略转向效果进行对比分析。结果表明,该控制策略能够很好地保证各轮滑移率一致,提高整车的横摆和侧倾稳定性,使整车获得良好的差速性能。     

铰接式防爆胶轮车转向运动学动力学分析与试验

针对双桥驱动铰接式防爆胶轮车在转向系统的设计过程中,目前尚无比较成熟的计算方法和指导公式,利用所建立的双桥驱动铰接式防爆胶轮车在空载和满载2种工作状态下的原地转向运动学及动力学模型,推导了车轮速度与折腰角之间的关系,分析了轮胎滚动、轮胎偏转以及传动件扭紧产生的转向阻力矩,并利用虚位移原理给出了空载和满载状态下的原地转向阻力矩计算公式。结果表明,根据该公式所计算的转向阻力矩与实测结果基本吻合,误差在10%之内,为其他双桥驱动铰接车辆转向系统的设计提供参考依据。     

煤矿铰接式双桥驱动物料运输车辆驾驶操纵设计

为提升煤矿铰接式双桥驱动物料运输车辆驾驶操纵系统安全性,阐述了5t运输车驾驶室布置设计、操纵系统设计(柴油机启动和熄火、变速操纵、转向操纵、制动操纵、自卸操纵、操纵力确定)、辅助驾驶系统设计和人-机-环系统设计等关键技术。整车已批量应用到内蒙、陕西和山西地区不同生产能力的长距离缓坡斜井煤矿|车辆以常用速度30km/h行驶时,对驾驶室内部环境进行测试,最高温度为25℃,最大噪声为78dB(A)|脉冲振动最大加速度为19.6m/s,低于31.44m/s,对人体无危害|随机振动最大加速度为0.312m/s,小于0.315m/s,驾驶员没有不舒适感觉|驾驶员持续驾驶2h无疲劳感,从未引发安全事故。整车驾驶操纵系统平均使用寿命为6a。     

煤矿四轮驱动铰接式车辆寄生功率的研究

分析了煤矿四轮驱动铰接式车辆产生寄生功率原因,推导出寄生功率的判别式,判断出寄生功率流动方向,提出了寄生功率的定量计算方法,并以WC5E型井下防爆胶轮车作为示例进行了分析计算,验证了文中提出的计算方法。试验结果表明,该方法能够很好地对煤矿井下四轮驱动铰接式车辆的寄生功率进行定量分析计算。     

煤矿用纯电动铰接车辆驱动控制系统研究

研究煤矿井下防爆铅酸蓄电池铰接车辆的先进驱动方式,包括集中式驱动、 双电机双桥驱动、 分布式驱动技术.分别对各驱动方式特点进行分析,针对不同类型的驱动方式以代表车型举例进行了介绍,并对各种驱动方式的优缺点进行了比较.综合比较,采用分布式驱动使电动车辆整车布置更加灵活,传动效率更高,且适用范围广,分布式驱动方式是煤矿用纯...     

双桥铰接式铲运车辆转向失稳机理分析

在分析双桥铰接式铲运车辆转向侧翻产生原因的基础上,推导出双桥铰接式铲运车辆转向侧翻的判别公式,并分析各因素对于转向侧翻失稳的影响因数,进一步提出了准确的转向侧翻机理的定量计算方法,并以某型重型铲板车为例进行了分析计算,对该计算方法进行了验证,同时采用现场测试进行了对比分析试验,结果表明,该方法可很好地应用于双桥铰接式车辆的侧翻稳定性分析计算。     

装载机传动轴扭矩时间历程的制取方法

在建立装载机传动轴扭矩信号采集分析系统的基础上,对装载机典型工况进行了实机测试,应用nsoft软件对试验数据进行了分段与合并处理、滤波与去异值处理以及数据平稳性检验,采用加权求和方法对等间隔子样以及各子样中的作业循环数据进行了处理,制取了装载机典型循环工况下的传动轴扭矩时间历程。     

电动汽车用永磁同步电动机设计

为推进永磁同步电动机在电动汽车驱动中的应用，对电动汽车驱动用永磁同步电动机的设计进行了研究．从电动汽车牵引电机的运行特性入手，分析了影响永磁同步电动机参数确定的因素．应用电磁场分析方法给出了永磁同步电动机转子永磁体结构的选择原则．应用场路耦合计算方法设计了电动客车用永磁同步电动机样机．实验结果表明，样机的低速转矩大、恒功率区宽，性能满足整车的需要．     

铰接式液压传动车辆的差速机构研究

基于铰接式全液压驱动车辆(变量液压泵-液压马达组成闭式驱动系统),介绍了一种转向差速机构,通过在铰接处增加转向凸轮机构,实现车辆顺利转向,通过分析车辆转向角与柱塞位移量之间的关系,计算转向凸轮形状,并通过三维软件绘制出凸轮,指导实际生产。     

新型矿井提升机控制方法的研究

结合目前矿井提升系统所面临的问题,提出基于永磁同步电机的无位置直接转矩控制策略,对于同步电机位置信号采用滑模位置估算方式,采用直接转矩控制策略直接面向转矩控制,提升矿井提升机的经济效益和牵引动力性。最后通过仿真软件Matlab/Simulink,验证了其仿真的可行性。     

六相感应电机直接转矩控制的新策略

为直接控制电机的气隙磁通和电磁转矩,提出了特殊的定子电流波形.从理论上对这种特殊电流波形激励的六相感应电机内部气隙的磁场强度性能进行了分析,并推导出电磁转矩的方程式.根据所提出的直接转矩控制技术,对一个小型（2 kW）两极六相感应电机驱动系统在电流数字滞环控制下进行实验研究.实验结果表明,电磁转矩和转矩电流在MMF平衡条件下呈线性关系而与负载的大小无关.采用电流波形驱动六相感应电机的优点是气隙磁场类同于直流电机的一个方波,并且可以实现电磁转矩的直接控制,省去了繁琐复杂的派克变换和逆变换.这种转矩控制新策略也可使系统具有良好的动态性能.