基于轮辙非接触测量的月壤非参数化识别方法

以非参数化的密实度对模拟月壤进行分级,分别定义为:松散、自然和密实状态,开展不同轮上载荷和滑转率条件下模型车牵引通过性试验,基于非接触测量提取轮辙特征参数表观沉陷和滑转率,分析表观沉陷随轮上载荷和模拟月壤力学状态的变化规律。以车轮驱动扭矩、轮上载荷、表观沉陷和滑转率为基础参数,建立多元标识量,提出4种识别准则,包括宽松、理想、偏严格和严格准则,建立非参数化的模拟月壤力学状态识别方法。基于模型车土槽试验数据,以模式识别的正确率、准确率和保守率为指标对识别方法进行评价,得到最优标识量和识别准则。识别方法验证结果表明:模拟月壤识别的准确率和保守率分别达到0.83和0.97,该方法能较为准确地识别模拟月壤力学状态。本文研究成果以期为面向低重力环境的月球车地面试验、性能评估以及对在轨月球车的地面任务支持提供技术指导。     

松软地面轻型越野汽车牵引性能予测及其应用

本文以BJ—212越野汽车在砂地试验结果为依据,全面地考虑了各主要因素对挂钩牵引力的综合影响,建立砂地牵引性能基本予测公式。可用它来综合分析牵引性能和各影响因素间的函数关系,予测不同滑转率时的汽车牵引性能,以及选择最佳设计方案。     

全时四轮驱动汽车驱动轮牵引力综合控制策略

提出了全时四轮驱动汽车驱动轮牵引力综合控制策略。建立了全时四轮驱动汽车驱动动力学模型,应用MATLAB/Simulink设计了驱动轮牵引力控制软件在环仿真系统,并对四轮驱动越野汽车特种工况进行了软件在环仿真模拟。仿真结果表明:设计的控制策略可有效消除驱动轮过度滑转现象,明显改善车辆在对接路面和单轮在低附着系数路面上的牵引性能。     

浮式驱动轮脚动力性能的试验研究

研制了变参数叶片式试验轮和浮式驱动试验装置；实测了在多轮脚作用下土壤对轮脚的垂直反力和水平反力以及驱动轮牵引力和施加在轮轴上的扭矩；采用正交试验设计方法综合考察了轮腿数、轮脚驱动面倾角、入土深度和滑转率对牵引力、驱动效率的影响，给出了各因素影响的主次顺序及选择依据     

复杂工况下基于最佳滑移率的汽车牵引力控制算法

为了提高车辆在复杂路面下的起步加速驱动能力和稳定性,提出了基于最佳滑移率的牵引力控制策略。根据当前路况下的滑转率和附着系数采用可变遗忘因子最小二乘法求出最佳滑转率。系统通过发动机转矩调节和主动制动调节两种方式协调控制,将车轮的滑转率保持在最佳滑转率附近,从而提高车辆加速性能和稳定性。在Matlab/Simulink下的仿真结果及实车冬季场地试验表明了该系统的有效性和工程应用价值。     

机械弹性车轮结构参数对牵引性能的影响

为解决充气轮胎在越野路面行驶的防破损问题,提高车辆通过性能,对机械弹性车轮的牵引性能进行了研究。通过对机械弹性车轮特殊承载方式进行分析,建立了考虑车轮滑转和地面切应力的驱动轮牵引性能预测模型,推导了车轮沉陷、土壤推力、挂钩牵引力等计算公式;对机械弹性车轮和普通充气轮胎的牵引性能进行了对比,结果表明与普通轮胎相比机械弹性车轮具有较好的通过性能;研究了机械弹性车轮刚度、半径和宽度对牵引性能的影响规律,为车轮结构设计及整车动力学优化提供了参考。     

基于神经网络的参数自调整车辆牵引力控制算法

应用神经网络方法设计了牵引力控制系统的油门位置和制动压力增量PI控制器参数在线自调整算法,介绍了调试控制算法的硬件在环试验台,采用硬件在环试验的研究方法完成了参数自调整牵引力控制算法的调试。试验结果表明:参数自调整牵引力控制算法能将驱动轮控制在目标滑转状态,并有良好的鲁棒性。     

车轮或履带试验中控制滑转率法的研究

本文叙述了在车轮或履带试验中的两种基本方法——控制牵引力法和控制滑转率法。对已有的滑转率控制机构做了分析,提出适应水田试验用的新方案,即在成批生产的拖拉机上加装滑转率控制机构。对这种方案进行了分析,论证了它的优点,介绍了根据这种方案改装的样机,示出用该机在水田中试验所得的一组数据,并用这组数据画出了牵引特性曲线。根据对上述问题的研究结果,作者建议把控制滑转率法在车轮、履带或整机试验中同控制牵引力法一样作为一种基本方法来采用。     

基于车轮加速度门限的牵引力控制系统制动控制算法

针对某4×2车辆提出了一种基于车轮加速度门限自调整的TCS制动控制算法。选择以驱动轮相对滑转率和加速度为控制门限设计了控制逻辑。通过在Matlab/Simulink环境下进行仿真,分析了加速度门限的取值对控制效果的影响。在研究不同因素对加速度门限取值影响的趋势的基础上,设计了一种以查表的方式根据不同工况自动选取加速度门限的方法,并通过硬件在环试验对算法进行了验证。结果表明,算法能选取适宜的加速度门限,有效地控制驱动轮滑转并提高车辆牵引性能。     

模糊控制在四轮牵引力控制系统中的应用

针对四轮驱动汽车,应用模糊理论设计了牵引力控制系统的油门控制器和制动控制器。建立了基于Matlab/Simulink的硬件在环开发平台,并选择分离路面和棋盘路面两种工况进行了硬件在环试验。结果表明,所设计的控制器能有效地消除驱动轮过度滑转,从而提高了车辆的牵引性能,且在路面条件突变时具有较强的适应性。     

基于目标控制器的四轮驱动汽车沙地牵引力控制系统

针对车辆在实际沙地上行驶的特点,应用将PI控制与门限控制联合起来的控制方法设计了沙地牵引力控制油门控制系统。在某沙矿场的沙地上进行了基于目标控制器的汽车直线行驶牵引力控制实车道路试验。试验结果表明:采用PI控制和门限控制建立的油门控制系统能够消除驱动轮的过度滑转,防止驱动车轮在沙地上下陷,从而减小汽车行驶的推土阻力,提高汽车在沙地上的通过性和牵引性。     

四轮驱动汽车沙地牵引力控制方法仿真

建立了四轮驱动汽车驱动动力学模型,应用PI控制方法设计了油门控制系统。应用模糊控制方法建立了油门的模糊PI控制系统,给出了参数查询表。对室内沙槽的牵引力控制进行了模拟研究。结果表明:采用PI控制、模糊控制和模糊PI控制建立的油门控制系统可将驱动轮滑转率控制在最佳值附近,并能消除驱动轮过度滑转现象。     

基于车辆快速开发系统的汽车牵引力控制目标控制器

为了检验汽车牵引力控制算法与目标控制器硬件、外围传感器及执行器之间的性能匹配状况,利用车辆快速开发系统设计了目标控制器硬件在环试验平台,并进行了目标控制器硬件在环试验。试验表明:所设计的目标控制器能够有效地将驱动轮滑转率控制在最佳值附近,消除了驱动轮过度滑转现象,从而为目标控制器的道路试验奠定了基础。     

基于车辆快速开发系统的汽车牵引力控制目标控制器

为了检验汽车牵引力控制算法与目标控制器硬件、外围传感器及执行器之间的性能匹配状况，利用车辆快速开发系统设计了目标控制器硬件在环试验平台，并进行了目标控制器硬件在环试验。试验表明：所设计的目标控制器能够有效地将驱动轮滑转率控制在最佳值附近，消除了驱动轮过度滑转现象，从而为目标控制器的道路试验奠定了基础。     

Experimental analysis on effect of grouser circumferential angle on motion performance of lunar rover wheel

To guide the design of grouser parameters for lunar rover wheel,the effect analysis of circumferential angle of grousers on motion performance of a rigid wheel was conducted in a laboratory single-wheel test bed with loose sand bin.All tests had been done at a free wheel sinkage.The circumferential angle was varied from 0°,5°,10°,15° to 20°.By the analysis and comparisons of tractive and steering performance between smooth wheels and wheels with different circumferential angle grousers,the results show that the drawbar pull(DP),driving torque(DT) and steering resistance moment(SRM) decrease slightly with the increasing circumferential angle.And chevron grousers are more beneficial to improve the tractive performance than herringbone grousers.In order to evaluate motion performance of wheels with grousers,the evaluation indexes of motion performance are introduced into the experimental results.The results reveal that the optimal circumferential angle is 0°,and the optimum value of wheel slip is 13% from the perspective of saving energy to the similar loose sand in the experiments.     

考虑路面不平的牵引力控制系统

分析了路面不平对牵引力控制系统的影响,提出了基于车轮加速度的路面识别方法,在此基础上提出了考虑路面不平度的牵引力控制算法。应用MATLAB建立了仿真模型,通过对不平路面的牵引力控制算法进行的仿真结果表明,考虑路面不平的牵引力控制系统能够识别路面不平,并能有效控制驱动轮的过度滑转。     

白云石砂为骨料高强混凝土的制备

为了降低活性粉末混凝土的制备成本同时获得高强度制品,根据活性粉末混凝土的制备原理,采用价格相对较低的白云石砂、白云石粉取代其原料中价格较高的石英砂、石英粉来制备高强混凝土.利用水泥,硅灰,粉煤灰三元胶凝材料体系,在水泥,白云石粉,减水剂的相对掺量不变的条件下,用单元变量的方法分别改变水胶比,以及硅灰、粉煤灰、白云石砂和钢纤维的掺量,探讨了不同配合比设计对样品强度的影响.通过研究发现:水胶比,以及粉煤灰、硅灰、白云石砂的掺量变化对样品的抗压强度影响较大,抗折强度的影响较小,而钢纤维掺量变化对样品的抗压和抗折强度的变化都很明显.最后得出最佳配合比设计为:水胶比为0.16,硅灰、粉煤灰、白云石砂、白云石粉的掺量分别为水泥用量的0.3、0.3、0.9、0.2,钢纤维的掺量为体积分数的2%,减水剂的掺量为胶凝材料总量的2%.制备的混凝土样品脱模后先采用水泥砼标准养护2天,再于90℃热水中养护3天,测得样品的抗压强度超过150MPa,抗折强度达到30MPa.     

四轮驱动汽车牵引力控制系统研究

在确定四轮驱动汽车牵引力控制系统硬件方案和控制策略的基础上,设计了控制软件及控制系统;建立了四轮驱动汽车加速过程的数学模型;对弱附着地面、分离路面及松散沙地上的牵引力控制过程进行了仿真模拟。结果表明:牵引力控制系统能有效抑制驱动轮过度滑转。     

再生砖骨料混凝土架构模型试验研究

通过试验研究水灰质量比、粒径级配、再生砖骨料和砂体积分数对混凝土抗压强度的影响以及灰砂质量比对水泥石抗压强度的影响,分析骨浆体积比、灰砂质量比、再生砖骨料和砂体积分数对混凝土架构贡献强度的影响. 结果表明,再生砖骨料混凝土的抗压强度随着水灰质量比的减小而增大,当骨料粒径为19~26.5 mm时抗压强度达到最大值;当再生砖骨料体积分数为30%~43.2%时,混凝土抗压强度和再生砖骨料构架贡献强度都随着再生砖骨料体积分数的增大而增大,且都随着砂体积分数的增大而增大;当灰砂质量比为0.33~1.33时,水泥砂浆试件的抗压强度随着灰砂质量比的增大而增大;当再生砖骨料体积分数为40%和43.2%时,灰砂质量比与再生砖骨料架构贡献强度以及骨浆体积比与再生砖骨料架构贡献强度均高度线性相关;再生砖骨料架构贡献强度高于混凝土强度,主要集中在再生砖骨料体积分数为40%~43.2%,特别是再生砖骨料体积分数为43.2%、砂体积分数为18%~26%.     

电动轮驱动汽车的最佳车轮滑移率实时识别

根据汽车轮胎与路面的附着特性及电动轮驱动系统的特点,提出了电动轮汽车驱动轮对应最大附着系数的滑移率实时识别方法。该方法利用包括车轮驱动转矩和转速在内的车轮动力学参数表达轮胎与路面之间的附着特性。通过计算其导数变化来检测车轮滑转状态,从而获得最大附着系数所对应的滑移率。通过仿真及实车试验对本文方法进行了验证,结果表明其可实时准确地判断车轮是否打滑,并输出最佳滑移率及最大附着系数。