多传感器的车辆装载状态动态监测方法

为了研究车辆装载状态实时监测方法,建立了路面随机高程激励仿真模型,并将其作为二自由度四参数的1/4车辆振动模型的输入激励。在不同运行工况下用SIMULINK对悬架动态特性进行仿真分析,得到悬架动行程与动载荷具有全局线性关系。基于悬架动态特性分析结果,提出了一种多传感器的车辆装载状态动态监测方法。以解放赛龙Ⅱ重型载货汽车为试验车、MC9S12XEP100单片机为车载终端,设计开发了车辆载荷动态监测预警系统平台,并进行了标定试验。在A等级路面、不同车速的状态下,采用预设货物滑移的方法进行了道路试验。试验结果表明:该方法实现了车辆装载状态的实时监测,为车辆行驶过程中装载状态异常监测预警提供了一种新方法。     

体现悬架特性的车辆载荷状态监测技术

采用双自由度非独立悬架车辆1/2振动模型,以路面不平度为激励,运用随机振动理论建立了车辆振动微分方程,并使用Simulink对不同工况下车辆的悬架特性进行了仿真分析。基于对悬架特性的分析,设计了一种带过载保护装置的悬架载荷测量装置,提出了一种车辆载荷状态监测方法,以解放赛龙为试验车辆开发了车辆载荷状态监测平台,编写了传感器信号处理和载荷状态辨识程序,并对该系统进行了载荷状态检测试验和质心位置监测试验,结果表明测量误差小于5%,实现了车辆水平质心测定,为车辆在途危险状态的实时监测预警提供了技术支持。     

载货汽车制动蹄片磨损动态检测预警策略

为实现载货汽车制动蹄片磨损状态动态检测预警,分析了载货汽车常用的鼓式制动器S凸轮磨损规律,提出了一种基于阻值分级法的蹄片磨损状态动态检测方法,并构建了制动蹄片磨损n级检测预警传感器电阻分级计算模型,得出基于阻值分级法的制动蹄片磨损状态检测传感器并行电阻分布特性。以解放赛龙Ⅱ载货汽车为试验车、MC9S12XEP100单片机为车载终端,设计开发了制动蹄片磨损状态动态检测预警系统平台,并进行了试验研究。试验结果表明:系统检测电压阈值大于0.25V,实现了对12mm制动蹄片不同磨损状态在显著性水平α=0.01下的12级动态检测,验证了用该方法动态检测预警蹄片磨损状态的准确性和可行性。     

宁夏超载车辆对沥青路面的影响

根据载货车辆占交通量比例数据统计分析,目前宁夏运输车辆超载对路面损坏程度日趋严重．通过汽车超载对路面设计弯沉值、层底拉应力及其他方面的分析,论述了超载车辆对沥青路面的影响及路面早期破坏的成因,提出在路面设计中应注意采用优化路面设计;在施工中应保证路面的压实度,并应加大对超载车辆的治理力度．     

空气悬架系统关键承载构件动载荷仿真及疲劳寿命计算

为研究某重型载货汽车空气悬架关键承载构件--平衡梁的疲劳寿命特性,首先在ADAMS环境下建立了试验场典型耐久性数字化路面,通过车辆在虚拟试验路面的仿真得到平衡梁薄弱位置在整车行驶状态下的动载荷,应用LMSTecWare软件对疲劳损伤进行了计算,并与实车实验结果进行了对比.结果表明,两者平衡梁薄弱位置疲劳累积损伤分布趋势...     

基于联合仿真技术的半主动悬架混合控制策略研究

为减少汽车半主动悬架系统开发周期和成本,利用多体动力学仿真软件SIM—PACK建立了某轿车单斜臂式悬架虚拟样机模型,并在MATLAB／SIMULINK环境中设计了基于混合控制策略的半主动悬架控制器,建立了一个半主动悬架控制策略研究的集成环境,利用该集成环境研究了基于混合控制策略的半主动悬架车辆行驶性能。与被动悬架相比,当汽车以72km／h在B级路面上行驶,阻尼力分配系数a为0．6时,混合控制策略下的半主动悬架车身垂向加速度均方根值和悬架动行程均方根值分别下降了17．38％和43．24％,而轮胎动载荷均方根值仅增加了4．42％。研究结果表明,基于混合控制策略的半主动悬架可以有效衰减车身的振动,改善车辆行驶平顺性,而车辆道路友好性并没有发生恶化。     

汽车悬架性能测试系统的研究与设计

汽车悬架性能测试是机动车安全运行检测中的一个重要项目.本文在建立检测车辆悬架振动力学模型和运动方程的基础上,分析并确定了悬架性能的评价指标.针对汽车悬架测试台的基本结构和受力过程,设计了高精度力传感器和速度传感器输出信号的调理模块.采用工业控制计算机直接采集车轮垂直接地力与激振台面频率,提高了测试系统的精度和实时性.实测证明,该系统完全能够满足汽车悬架性能测试时的动态要求,具有较高的可靠性.     

电磁式馈能悬架技术研究综述

悬架是车辆的重要组成部件,是保证车辆行驶平顺、操纵稳定的重要装置。随着汽车电动化、智能化的不断发展,传统悬架已越来越不能满足人们对车辆更高舒适性和安全性的需求,主动悬架、馈能悬架技术日趋成熟,其中尤以电磁式馈能悬架为代表的悬架技术逐渐成为研究热点。分别梳理了3类电磁式馈能悬架的发展历程,总结概述了3类悬架的性能优劣,在此基础之上,探究了电磁式馈能悬架目前存在的技术难点,结合当前汽车技术发展趋势指出了电磁式馈能悬架未来的发展方向,为电磁式馈能悬架技术的研究提供了重要的参考价值。     

基于气动人工肌肉理论的半主动空气悬架研究

以改善空气悬架动态性能为目标,提出一种基于气动人工肌肉理论的空气悬架系统。在建立 二自由度车辆悬架系统模型、空气弹簧模型、气动人工肌肉动态模型以及迟滞特性数学模型的基础 上,依据气动人工肌肉理论的执行器动态特性,设计模糊 ＰＩＤ 控制策略。对不同路面的仿真结果表明：与被动悬架相比,采用模糊 ＰＩＤ控制的空气悬架动态特性有一定改善;对于基于气动人工肌肉理论 的 模 糊 ＰＩＤ 控制的空气悬架,车身垂向加速度和车轮动载荷均方根值分别降低 ７２％ 和 ４１％,两指标的功率谱密度在人体敏感频率区域得到明显改善。仿真实验验证了采用基于气动人工肌肉理论的空气悬架系统对车辆行驶平顺性改善的可行性。     

基于“保险丝”概念的组合摩擦型路桥防超载装置设计

针对当前车辆超载造成路桥损伤等问题，提出了路桥"保险丝"概念，设计了一种组合摩擦型路桥防超载装置，实现对超过路桥允许通行荷载值的车辆自动识别和限行功能。该装置由台座、滑块组、限位复位装置和报警装置组成。通过车辆和本装置共同形成的平衡力系实现自动判别超载车辆；过载车辆通过时，滑块组产生联动滑移，右滑块抬升，从而限制超载车辆的通行；限位复位装置分别控制滑块组滑移速度和恢复滑块组原始位置，保障车辆安全和装置运行。分别给出车辆整车超载极限平衡工况、超载滑移平衡工况、千斤顶顶升复位工况下滑块的受力状态简图，建立滑块组平衡方程。给出基于路桥限载值的本装置设计方法和算例，并提出本装置的测重精度控制措施。     

动态称重中动态轮胎力的特性

动态轮胎力是影响汽车动态称重的重要因素.基于1/4车辆模型推导了动态轮胎力方程,依据路面不平度模型,仿真计算了动态轮胎力的频率特性.考察了路面、速度、载重、轮胎和悬架等因素对动态轮胎力的影响程度,为动态称重系统的设计和称重信号的处理提供依据.     

基于车路协同的动态车辆安全状态评价模型

针对动态车辆安全状态评价指标参数多源、异构、动态的特点,系统地分析了影响车辆安全状态的驾驶员、车辆和环境因素并进行了信息分类,构建了车辆安全状态评价体系．基于模糊综合评判原理建立了车辆安全状态模糊综合评价模型,车辆行驶过程中通过车载终端提取评价指标的动态参数,得出车辆安全状态模糊评价集并基于加权平均原则计算其最大隶属度,根据最大“贴近度”原则对车辆直线跟车行驶和转弯行驶的安全状态进行评判,为动态车辆安全状态评价提供了一种新方法．     

车辆—路面空间耦合振动模型及其动力响应分析

为准确模拟行驶车辆作用下刚性路面的动力响应,建立车辆—路面空间耦合振动精细化分析模型。车辆采用质点—弹簧—阻尼器空间整车模型,混凝土刚性路面采用弹性地基板有限元模型,采用改进的谐波叠加法考虑路面平整度的三维空间分布,利用车轮和路面的位移协调方程将车辆振动和路面振动联立求解。实例分析表明,所建立的车—路耦合振动模型能够真实地反映车辆和路面间的空间几何耦合关系和力学耦合关系;在三维路面不平度的激励下,车辆和路面的动态响应均表现出明显的空间分布特性;与瞬态动力分析方法相比,利用考虑路面不平度空间分布的车—路耦合振动模型对混凝土路面进行车辆动力响应分析时,路面弯沉和板底应力有明显增大。     

基于对角递归神经网络的汽车主动悬架控制

为了提高电动汽车行驶平顺性及操纵稳定性,针对电动汽车悬架进行振动分析,建立了七自由度汽车电动主动悬架模型,设计四轮全驱电动汽车电动主动悬架结构及其控制系统.重点针对电动汽车主动悬架特点设计对角递归神经网络(DRNN)控制器,选取车身垂向加速度、悬架动行程和轮胎动行程作为神经网络控制器输入,采用梯度下降法对神经网络权值进行在线调整.仿真结果表明,具有DRNN控制器的电动主动悬架控制效果较PID控制主动悬架和被动悬架有显著提高,有效改善了汽车行驶平顺性及操纵稳定性,也说明所设计的控制策略在电动汽车电动主动悬架控制方面的有效性.     

基于AMESim的工程车辆液压悬架系统仿真

为研究液压悬架系统中各主要参数对控制车体垂直位移的影响,在建立的单轮1/4车液压悬架数学模型基础上,运用AMESim软件进行了1/4车液压悬架建模与仿真分析.通过仿真,将液压缸和伺服阀不同规格参数对液压悬架在阶跃激励下车体垂直位移的影响结果进行了比较,结果表明,AMESim在液压悬架系统仿真中的有效性为整车液压悬架仿真研究提供了参考.     

钢板弹簧动态力建模

为在汽车动态仿真中建立精确的板簧悬架模型,进行了钢板弹簧的变形-动态力试验,分析加载频率及幅值对动态力的影响。将钢板弹簧动态力分解为静态弹力及动态干摩擦力,由此建立基于力控阻尼器干摩擦的一般钢板弹簧动态力模型。通过处理动态加载钢板弹簧动态力试验数据,对比分析本文模型与HSRI模型的表达精度。研究一般模型中动态参数与变形历程的关系,提出汽车动态仿真用钢板弹簧动态力模型并辨识了模型参数。研究表明:本文模型可精确描述钢板弹簧动态力特性,独立表达的钢板弹簧干摩擦模型也可方便地用于整车多体建模。     

移动荷载作用下沥青加铺层结构动力响应分析

采用动力分析的三维有限元法,对移动荷载作用下的旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构的动力响应进行了分析,研究了车辆行驶速度、沥青加铺层模量、路面结构的阻尼系数等参数变化对旧水泥混凝土路面沥青加铺层应力及弯沉的影响程度,并与静载作用下的计算结果进行了对比分析。     

基于油气悬挂系统的1/4车数学模型与仿真研究

建立了汽车油气悬挂系统非线性数学模型和1／4车数学模型，应用Matlab软件编制了计算机仿真程序，利用仿真程序得到了悬挂系统受力，悬挂质量、非悬挂质量和座椅的振动加速度，车轮动载、悬挂动行程等参数，为对汽车机平顺性、行驶安全性进行评价奠定了基础。     

基于交替迭代的车辆主动悬架LQG控制器设计

针对主动悬架线性二次高斯控制(linear-quadratic-Gaussian control, LQG)控制器,提供一种快速确定其最佳控制加权系数及最优控制力的方法。 通过车辆行驶平顺性评价指标分析,利用无量纲归一化思想建立主动悬架最优控制目标函数,给出平顺性加权系数与控制加权系数间的关系;根据主动悬架力学模型,利用Newmark-β显式积分法,建立平顺性加权系数仿真分析模型。以路面不平度作为输入激励,以轮胎动位移和悬架动挠度为约束条件,借鉴交替迭代思想建立交替迭代优化算法,建立主动悬架LQG控制加权系数及控制力的优化方法。通过与现有LQG控制器设计方法的对比分析,对本设计方法的先进性和可靠性进行仿真验证,结果表明设计的LQG控制器能够显著改善车辆的乘坐舒适性。