交互式多模型卡尔曼滤波的车辆悬架系统状态估计

针对车辆悬架状态无法准确估计的问题,设计了自适应交互式多模型卡尔曼滤波(IMMKF)状态观测器.首先,建立了标准路面激励模型与四分之一线性化悬架模型;然后,利用递归最小二乘方法与IMMKF理论,设计了不同工况下广义悬架模型自适应IMMKF状态观测器;最后,分析了在标准C级路面激励工况下簧载质量变化对悬架系统状态估计的影响.仿真与台架试验结果表明,在簧载质量变化工况下,所设计的自适应IMMKF状态观测器与传统卡尔曼滤波状态观测器相比其估计精度至少可以提高20%.     

基于路面识别的非线性悬架系统自适应控制

针对非线性悬架系统,基于多目标布谷优化和路面识别算法,研究不同路面等级下悬架非线性系统特性,实现根据路面等级调整控制参数的目的.首先建立四分之一车辆模型,选取电流为优化变量,簧载质量加速度和轮胎动行程为优化目标;然后利用布谷优化算法求取不同路面下悬架最优参数,并利用路面识别方法得到当前路面等级,结合悬架性能需求实现悬架在不同路面下自适应调节.仿真结果表明:1)控制算法可根据不同路面情况自适应调整悬架参数,提高系统性能;2)相比于传统粒子群优化方法(PSO),基于布谷优化算法得到的控制电流能提供更为理想的悬架系统性能.     

热电偶技术在东欢坨矿采空区温度变化研究中的应用

为了对东欢坨矿8煤层采空区煤炭自然氧化情况及时准确做出分析判断,保证工作面的安全生产,在2087工作面采空区及停采线运用热电偶技术进行温度观测,得到了工作面后方采空区及停采线附件温度变化规律,对工作面后方的采空区三带进行了划分,为该煤层的安全生产奠定了基础。     

油气弹簧自然对流热力学模型研究

针对油气弹簧工作时温度不断升高导致密封件损坏而发生泄漏的现象,提出了研究减振装置温升的重要性.建立了单气室油气弹簧的物理模型,分析了阻尼阀对油液节流的生热机理.运用能量守恒原理和范德瓦尔实际气体状态方程建立了油气弹簧自然对流时的热力学数学模型.推导了适合缸筒和活塞杆内外表面的对流换热系数表达式.通过仿真分析了油气弹簧在不同频率激励作用下油液温度的变化趋势,研究了缸体结构参数对温升的影响规律,提出了温度平衡点的概念,得出的结论可以作为油气弹簧的设计参考.     

节流阀片弯曲变形与变形系数

通过环形弹性节流阀片力学模型,对节流阀片弯曲变形进行了研究. 利用边界条件得到了节流阀片弯曲变形曲面的通解. 对通解进行恒等变换,得到了阀片弯曲变形系数(Gr),给出了任意位置上阀片弯曲变形量计算解析式,并提出了一种阀片弯曲变形精确计算方法. 对变形系数(Gr)与手册中传统挠度系数(C6)进行了弯曲变形量计算比较. 结果表明,用变形系数(Gr)比用挠度系数(C6)的计算精确,并可计算阀片任意半径位置的弯曲变形量.     

履带车辆行驶速度对负重轮动位移的影响

针对地面-履带-负重轮耦合系统激励特性的复杂问题,在不考虑履带影响的基础上,建立了履带车辆悬挂系统动力学模型,利用动力学方程实现了负重轮动位移的理论计算.建立了履带车辆的多体动力学仿真模型,对多种工况下的负重轮动位移进行模拟,并与理论计算结果作对比,分析负重轮动位移随车辆行驶速度的变化规律.研究成果为履带车辆的设计开发提供了理论参考依据,为整车道路模拟系统直接对负重轮进行位移激励加载控制提供了技术支持.     

减振装置节流阀片均布载荷变形解析计算

提出环形阀片受相关载荷作用时挠曲变形量的一种研究方法.建立阀片的物理模型,利用薄板变形微分方程以及内外径处的边界条件推导环形阀片受均布载荷作用时的挠曲变形解析式,整理得出了便于理论分析和工程应用的表达形式.与现有技术中环形薄板近似解对比验证了公式的正确性及其优越性,研究了不同载荷以及节流阀片相关结构参数和材料特性对其任意半径处变形量的影响规律.得出的解析式和结论为减振装置阻尼阀的精确设计提供了依据.     

叶片减振器静密封结构设计与性能分析

研究叶片减振器静密封的主要失效形式与密封性能,并完成其选型与结构设计.结合叶片减振器的密封性能及其对静密封的要求,利用非线性有限元力学分析方法对叶片减振器的O形密封圈结构进行建模、计算.优选O形密封圈结构的使用参数,确定叶片减振器静密封性能失效的准则,为叶片减振器静密封设计、优化与性能研究提供依据.根据叶片减振器的实际工作压力,验证了计算结果准确可信,并通过实车试验的可靠性考核,证明了利用有限元设计静密封结构的方法可行.     

油气弹簧缝隙节流分析与数学模型研究

提出油气弹簧环形阀片变形缝隙节流的一种研究方法.运用边界层理论推导了紊流状态下缝隙的流量表达式,与CFD软件数值解对比验证了公式的正确性及其精度,分析了缝隙结构参数对压差的影响规律.根据自主研发的油气弹簧的结构形式,通过上述推导公式以及实际气体状态方程,建立了单气室油气弹簧的数学模型.仿真分析了系统弹性力与总输出力随位移的变化关系,并与试验数据进行了比较,验证了数学模型的正确性.说明缝隙紊流流量公式具有实用价值,为阻尼阀的精确设计提供了依据.     

车辆半主动悬架的模糊控制

建立了履带式车辆1/2车半主动悬架控制的状态方程模型。提出一种了半主动悬架模糊控制规则的产生方法。设计了1/2车半主动悬架的模糊控制系统。仿真分析表明,所提出的模糊控制规则无论对随机路面输入还是确定性路面输入都具有良好的适应性。