萤火虫PID算法在电机作动器悬架上的应用

为提高汽车悬架系统的性能,提出了一种萤火虫PID算法。首先在分析萤火虫PID算法原理的基础上,设计了适合于电机作动器悬架的萤火虫PID算法,给出了算法实现的步骤与流程;然后,对传统电机作动器进行改进设计并建立四自由度电机作动器悬架数学模型与仿真模型,以dSPACE为该仿真模型运行载体,设计主动悬架半实物仿真算法测试系统;最后,利用该测试系统,采用不同车型与路面输入对萤火虫PID算法进行了仿真测试实验,结果表明所设计的萤火虫PID算法可以有效降低车身加速度、悬架动行程、轮胎动位移等。     

转向球头一次成型工艺及仿真分析

针对球头销模锻成型时存在加工余量大、生产效率低以及材料浪费等问题,对球头销冷挤压成型工艺进行研究并利用有限元分析软件DEFORM-3D进行成形过程模拟仿真,通过对等效应力应变、速度矢量场、载荷-行程曲线的分析,明确了球头销在冷挤压成型过程中金属的流动规律,预测了在成型中可能出现的缺陷。结果表明,此工艺能够较好地解决球头销类零件的成型问题,并为企业实际生产提供理论依据。     

实现等速往复运动的机械传动系统动力学分析

一种非圆齿轮-正弦机构串联组合而成的组合机构理论上可严格实现从动件等速往复运动规律。但由于机械系统的动力学效应和电动机输出特性等因素引起的电动机输出轴的速度波动,会导致从动件等速运动速度发生偏差。文中以该组合机构的主传动系统为研究对象,建立了电动机-主传动系统单自由度多刚体动力学模型,并采用数值法求解其运动微分方程,得到了从启动到稳态运动过程中电动机角速度及正弦机构从动件输出速度变化规律。计算结果表明:额定工况条件下电动机角速度波动率为9.78%,正弦机构从动件输出速度偏差率为0.164%。在此基础上,建立了考虑非圆齿轮轮齿弹性变形的主传动系统弹性动力学模型,采用Runge-Kutta法求解系统运动微分方程,得到了额定工况条件下一个运动周期内从动件的往复运动速度规律,其从动件偏差率增加到0.568%。在需要严格实现等速运动规律的应用场合,系统的动力学效应是不可忽视的。     

基于ADAMS和Matlab的ASS联合仿真

利用ADAMS软件建立起带有主动悬架系统(ASS)的整车多体动力学模型;在Matlab/Simulink中设计了PID控制的ASS,定义了与ADAMS/CAR环境下车辆模型的数据交换接口;将设计的控制系统在ADAMS/CAR和Matlab/Simulink环境下通过输入输出接口实现联合仿真。文中对各种工况下ASS系统及整车的动态特性进行了两种软件下的联合仿真研究,研究结果表明,所设计的主动悬架控制器在保证车辆操纵稳定性的同时,能显著地改善车辆的行驶平顺性。     

变论域自适应模糊PID主动悬架控制研究

为提高汽车行驶平顺性和乘坐舒适性,提出一种基于变论域理论的自适应模糊PID汽车主动悬架控制策略,将自适应模糊PID和变论域的在线调整整合在一起,采用变论域模糊控制实现控制系统输入输出论域的自整定,提高控制精度;采用自适应模糊PID控制,提高系统的动、静态特性,形成更优的悬架控制方法。研究结果表明,变论域自适应模糊PID控制主动悬架较传统模糊控制以及模糊PID控制的主动悬架能够更有效的克服路面冲击,减少汽车垂直方向的振动,进一步提高汽车行驶平顺性和乘坐舒适性。     

基于动力学分析的大重合度直齿圆柱齿轮强度计算

为了探索大重合度直齿圆柱齿轮的承载能力,以2排交错布置、具有纵向重合度的直齿圆柱齿轮为研究对象,基于由动力学分析得到的轮齿间动态法向力的变化规律和齿轮的啮合点位置,采用有限元分析法计算其齿根弯曲应力,利用Hertz公式计算其齿面接触应力。通过计算可知：与静态工况相比,考虑齿轮传动系统动力学效应时,大重合度直齿圆柱齿轮的最大齿根弯曲应力增大了22.49%,最大齿面接触应力增大了10.94%;与渐开线标准直齿圆柱齿轮相比,大重合度直齿圆柱齿轮的最大齿根弯曲应力减小了17.08%,最大齿面接触应力减小了43.79%。结果表明,大重合度直齿圆柱齿轮的强度大幅提升,应用潜力巨大。     

基于反步鲁棒控制与改进跟踪微分器的PMSM无传感器控制

为了进一步提高永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)无传感器控制的观测精度，提出了基于反步鲁棒控制与改进跟踪微分器的PMSM无传感器控制方法。首先，建立了PMSM的数学模型。其次，以Sigmoid函数为基础，设计跟踪微分器，实现对PMSM转子转速和位置的观测。然后，为了提高系统的抗扰能力，将反步控制和鲁棒控制相结合，对PMSM调速系统设计了反步鲁棒控制器。最后，设计了双曲正切跟踪微分器对外部负载进行实时观测，并将其补偿给控制系统，达到降低负载扰动对电机转速影响的目的。实验结果表明，该观测器对电机转子转速和位置具有良好的观测效果，同时反步鲁棒控制也具有较高的控制精度，对负载有很好的抑制效果。