轮式车辆低速稳态滑移转向特性研究

建立了轮式车辆稳态滑移转向的数学模型并提出数值求解方法,并基于某6×6全地形车,仿真分析了轮式车辆在低速时相对转向半径对滑移转向性能的影响。仿真结果表明:内外车轮的转速比越大,相对转向半径越大;相对横向偏移量随相对转向半径的增大而增大;相对纵向偏移量、纵向力和转向阻力矩随相对转向半径的增加而较少。     

六轮磁吸附爬壁机器人铅垂壁面滑移转向点到点路径规划

针对一种六轮磁吸附爬壁机器人车辆,基于车轮触地点的速度分析和机器人力平衡关系,建立了铅垂壁面作业时的滑移转向动力学模型。根据坐标系转换得出车辆的转向运动轨迹,分析了左右两侧车轮转速的不同对滑移转向轨迹的影响规律,提出了点到点的车辆通用和简化路径规划方案。研究结果可为六轮磁吸附爬壁机器人车辆点到点的运动规划和轮速控制提供理论依据。     

轮式滑移转向车辆平地转向阻力矩分析

根据地面车辆力学理论、相关静力学理论及轮式滑移车辆的结构特点,对单个车轮原地转向及绕某一点转向的阻力矩进行理论推导。同时根据运动的合成与分解,推导出整车转向时总阻力矩及总驱动力矩的理论公式,并对整车的结构参数与总阻力矩的关系进行定性讨论。     

四轮车辆滑移转向的结构条件分析

建立了四轮车辆滑移转向运动学模型,在此模型的基础上建立了四轮滑移转向的动力学方程,通过该方程式得出了四轮车辆实现滑移转向的结构条件.这一条件的得出为四轮滑移转向车辆的设计提供了参考.     

六轮足地面无人车辆动力学建模及仿真研究

为了对六轮足无人车辆动力学特性进行研究,结合多体动力学理论,基于Recur Dyn仿真平台建立了路面系统模型和车辆动力学模型;选取典型路况、不同障碍对无人车辆进行多工况动力学仿真;仿真结果表明:所建三维路面模型能够较好的模拟实际随机路面;所建六轮足无人车辆模型越障性能较好,具有良好的通过障碍的能力。为六轮足无人车辆的设计和研究提供了模型参考。     

新型轮式载人月球车滑移转向初探

载人月球车转向系统设计的好坏直接影响月球车的平稳性、路径跟踪及紧急避障能力。将滑移转向技术与载人月球车有效结合,提出了一种新型载人月球车滑移转向系统,研究其动力学与运动学建模方法。在分析载人月球车滑移转向的纵向行驶特性、方向稳定性及原地转向特性的基础上,设计了载人月球车滑移转向系统横摆角速度PID闭环控制控制器,实现了车辆自主横摆角速度的跟踪控制。仿真结果表明,载人月球车滑移转向系统具有较好的原地转向能力,在转向过程中不仅兼顾了滑移转向车辆低速时的转向轻便性,而且有效地改善了车辆的操纵性能和跟踪性能。     

履带车辆变速箱动力学建模及耦合特性分析

变速箱是履带车辆核心部件之一,为了能够准确描述变速箱运行过程中内部的耦合特性,在建立变速箱多刚体模型的基础上,将其中箱体、传动轴及轴承柔性化,建立了变速箱刚柔耦合动力学仿真模型。以某实际工况为例,对比分析了刚性模式和刚柔耦合模式下齿轮副动态啮合力的变化规律,得到了各传动轴的载荷特性及箱体表面加速度的时频域曲线,并利用台架实验对变速箱刚柔耦合模型的准确性进行了验证。仿真过程及结果为后续履带车辆变速箱状态监测与故障诊断的研究提供了模型和理论依据。     

独立驱动装置及其滑移转向的研究

为了增加装置的灵活性和对转向过程进行功率优化,提出一种基于4个车轮速度各不相同的独立驱动滑移转向方式,采用独立电动四轮驱动滑移转向,每套行走装置由单独的电机和控制器驱动和控制。本文对该独立驱动装置进行了稳定性分析和运动学分析,根据运动学分析,从电源功率供给及装置阻力功率消耗2个方面对滑移转向功率消耗进行了计算,得到了滑移转向功率优化的3个基本方法,同时对运动学分析和功率优化方法进行了实际验证,为该装置的改进提供重要的参考。     

基于分层控制器的轮式滑移转向机器人轨迹跟踪控制

针对采用滑移转向方式的轮式机器人,分析了其运动学模型与动力学模型,提出了用于轨迹跟踪控制的分层控制器。基于滑移转向机器人的运动学模型,设计了用于上层轨迹跟踪的模型预测控制器,实现轨迹的快速跟随;基于滑移转向机器人的动力学模型,设计了用于底层速度与横摆角速度跟随的滑膜控制器,实现运动速度的快速跟踪;通过跟踪微分器对轮速微分信号进行滤波,避免噪声的影响。最后通过Simulink与Trucksim联合仿真,验证了所提出的分层控制器的有效性。     

离心力影响条件下的履带车滑移转向性能分析

针对传统履带车转向力学模型不考虑离心力的影响,为了准确计算履带车实际转向过程中的各个转向性能参数,在深入研究履带车转向机理的基础上,建立了综合考虑离心力和履带滑移/滑转等影响因素下的履带车转向数学模型,并以某一具体车型为例进行了数值求解。研究结果表明:车辆转向过程中产生的离心力会对转向性能产生影响,与传统转向模型分析结果相比,考虑离心力影响时的履带接地段压力呈现梯形状分布并非传统上认为的均匀分布;车辆在黏性度大的土壤上行驶时履带的滑移/滑转也会影响转向性能。实车试验也验证了模型的正确性。该研究成果为履带车的设计与优化以及平稳转向控制等提供理论依据。     

液压转向器动态特性的建模与仿真分析

以全液压同轴流量放大器为对象,建立了动态特性数学模型。分析了其稳定性和动态性能,得到了放大器输入阶跃转角与输出流量和放大器输入阶跃转速与输出流量之间的仿真曲线。结果表明,该转向器具有较快的响应速度,在阶跃输入作用下,其输出仅需0．06s即可达到峰值,0．28。即可完成过渡过程,完全可满足车辆对转向速度的要求。     

Dynamic Modeling and Analysis of 9-DOF Omnidirectional Legged Vehicle

The omnidirectional legged vehicle with steering-rails has a specific mechanism feature, and it can be controlled flexibly and accurately in omnidirectional motion. Currently there lacks further research in this area. In this paper, the mechanical characteristics of independent walking control and steering control and its kinematics principle are introduced, and a vehicle has a composite motion mode of parallel link mechanism and steering mechanism is presented. The motion direction control of the proposed vehicle is only dependant on its steering rails, so its motion is simple and effective to control. When the relative motion between the walking and steering is controlled cooperatively, the vehicle can walk perfectly. By controlling the steering rails, the vehicle can walk along arbitrary trajectory on the ground. To achieve a good result of motion control, an equivalent manipulator model needs to be built. In terms of the mechanism feature and the kinematic principle, the simplified manipulator model consists of a rail in stance phase, a rail in swing phase, and an equivalent leg. Considering the ground surface slope during walking, a parameter of inclination angle is added. Based on such a RPP manipulator model, the equations of motion are derived by means of Lagrangian dynamic approach. To verify the dynamic equations, the motion of the manipulator model is simulated based on linear and nonlinear motion planning. With the same model and motion parameters, the dynamic equations can be solved by Matlab and the calculation data can be gained. Compared with the simulation data, the result confirms the manipulator dynamic equations are correct. As a result of such special characteristics of the legged mechanism with steering rails, it has a potential broad application prospects. The derivation of dynamics equation could benefit the motion control of the mechanism.     

CK1440型数控车床床身动态特性分析

基于ANSYS有限元分析软件对数控车床床身底座部件进行了计算模态分析,研究该机床部件的动态特性,获得CK1440数控车床床身低频段的固有频率和振型.通过对各阶模态振型的分析,找出床身结构的薄弱环节,为结构优化设计提出改进措施.     

基于灰色关联度法的汽车转向操纵动态特性评价

为解决汽车转向操纵动态特性的评价问题,提出了一种主观评价汽车转向操纵动态特性的综合评价方法。针对在主观评价中,专家所打的分数无法避免个人因素的影响而具有一定灰色性与模糊性的问题,采用灰色关联度法处理专家所打的分数,并通过模糊数学方法来计算汽车转向操纵动态特性的综合得分。最后,通过实例计算,比较了采用该方法得到的汽车转向操纵动态特性的计算结果与实际专家平均打分结果,验证了该评价方法的正确性与可行性。     

基于matlab的纯电动汽车建模及动力特性仿真分析

建立了以锂电池组为动力源,交流异步变频电动机为动力转换装置的纯电动汽车的动力系统及整车模型,在mat1ab/simulink平台上对该模型的车辆速度、加速度、爬坡能力、能耗等动力特性进行了仿真分析,结果表明该模型方案设计合理可行.     

提高电动助力转向系统动态性能的控制策略研究及实车试验验证

为了改善电动助力转向系统的动态性能，在基本助力控制的基础上引入了电机惯量补偿控制、电机阻尼补偿控制和力矩微分控制。由于电机惯量补偿控制和电机阻尼补偿控制中都需要用到电机转速信号，因此又给出了一种电机转速观测器模型。实车试验的结果验证了上述控制策略能够有效地改善电动助力转向系统的动态性能，能减小转向盘力矩的振荡和超调量，所使用的电机转速观测器的精度基本能够满足控制系统的要求。     

工程车辆悬架橡胶弹簧动力学特性的试验建模研究

基于橡胶弹簧的动特性试验，建立了一个能真实反映工程车辆悬架橡胶弹簧非线性动力学特性的模型，并进行了性能仿真试验，仿真结果与试验结果相吻合，表明所建立的模型符合实际情况，可以为整车悬架系统的动态分析和优化设计提供理论支持。     

高速机车防滑阀动特性仿真及测试方法研究

防滑阀为高速机车防滑制动的关键执行部位,当前缺少对其动特性的全面研究,存在仿真结果和检测结果无法统一的问题。首先,基于MATLAB/Simulink软件设计了防滑阀的物理仿真模型,获得了不同工作压力下防滑阀动特性的仿真曲线。其次,基于数据采集技术及气动控制技术研制了检测系统,实现对其动特性检测;通过获得高度拟合的仿真曲线和实验曲线,交互验证了仿真模型的正确性和检测系统的可靠性。最后,为全面分析相关参数对防滑阀动特性的影响,基于显著性分析理论和回归分析理论,在完成试验因子和动特性显著性分析的基础上,采用响应曲面法应用拟合总效果判定系数R~2=0.999 9、0.996 7,修正判定系数R■=0.998 5、0.995 2和预测判定系数R■=0.997 7、0.992 7的量化指标评估了试验设计的合理性,为防滑阀的结构优化设计提供了合理、可行的方法。     

轿车用转向助力泵的建模及机构运动仿真

根据轿车用转向助力泵的设计准则,设计出运动学特性好且流量脉动小的分段式组合曲线,运用Pro/E软件对轿车用转向助力泵进行三维实体建模及装配.运用Pro/E的Mechanism模块对转向助力泵进行运动仿真分析,得出泵的位移、速度和加速度变化曲线,并与理论推导得出的位移、速度和加速度变化曲线进行对比,可以快速、直观地对定子曲线进行优化设计.     

轮式工程机械负荷传感全液压转向系统建模及仿真分析

负荷传感全液压转向系统因具有良好的转向调节性能和明显的节能效果,在轮式工程机械当中普遍采用.分析了转向系统的结构组成并建立其数学模型,同时在Matlab/Simulink环境下建立相应的仿真模型进行仿真验证,分析了系统的动、静态特性及影响转向性能的因素.