交互多模自适应容积Kalman滤波算法设计及履带车辆跟踪应用

为满足履带车辆作为机动目标的实时跟踪和对目标速度、航向角的准确估计,针对测量值含有相关乘性噪声,采用新息分析法依据噪声相关系数已知和未知改进容积Kalman滤波算法。考虑到单模型滤波器难以准确地实现机动目标的跟踪,采用交互式多模型算法对履带车辆运动轨迹进行描述,提出一种交互式多模自适应容积Kalman滤波算法。仿真表明交互式多模型自适应容积Kalman滤波算法对车辆机动具有稳定的跟踪效果且乘性噪声得到有效处理。     

履带车辆转向性能指标分析及实验研究

转向性能是评价履带车辆机动性的重要指标之一.文中针对转向角速度、转向半径和转向消耗功率3个指标,分别在不考虑履带滑转滑移的理想条件下和考虑履带滑转滑移的实际情况下,对履带车辆的转向性能进行了讨论和分析,对2种条件下履带车辆的转向性能的变化进行了比较.为了对履带车辆在转向过程中履带的滑转和滑移程度进行定量的分析,定义了履带的滑转和滑移系数.通过实车实验,对分析结果进行了验证.     

基于ATV分析履带预张力对车辆软土通过性能的影响

对履带预张力对车辆软土通过性的影响规律进行了研究.采用ADAMS软件的ATV工具箱,建立了履带车辆与地面的相互作用模型.仿真结果表明,适当增加履带预张力可有效降低车辆的平均最大压力,并提高其挂钩牵引性能.该结论对履带车辆的设计者和使用者有一定的指导意义.     

高速履带车辆在坚实地面转向机理研究

运用系统分析的方法,研究坚实地面条件下高速履带车辆转向过程理论及其计算机仿真。以履带滑动转向理论为基础,考虑影响履带车辆转向的诸多因素(质心位置、负荷分布等),建立了履带车辆转向过程动力学模型。并为求解模型中的微分一代数混合方程,编写相应程序进行了仿真计算,对高低速2种情况下高速履带车辆的转向过程进行了计算机仿真实验,仿真计算的结果与实车野外实验的结果呈现一致性。特别在分析履带车辆高速转向过程中研究了离心力通过履带接地压力而对履带车辆转向过程的影响。     

履带车辆转向功率与直驶功率对比分析

履带车辆转向与轮式车辆转向有着本质的区别.履带车辆转向时的功率消耗较直线行驶功率消耗要大的多.提出了转向功率比的概念,建立了考虑高速履带滑转、低速履带滑移条件下履带车辆转向功率比的计算模型.通过对模型简化与推导,得到考虑履带滑转、滑移实际条件的模型与不考虑履带滑转、滑移理论模型的等价关系.对安装不同转向机构履带车辆的转向功率比进行了分析.通过在3种典型地面条件下对现有的具有有限个规定转向半径车型的示例计算,得到履带车辆转向功率消耗为直线行驶功率消耗的1.63～3.24倍的结论.     

履带车辆地面牵引力的计算与试验验证

为研究履带车辆在砂土路的行驶特性,分析计算其直线行驶时的履带牵引力与滑转率的关系,根据履带车辆地面接地压力分布试验测试结果,建立了接地压力简化模型,提出了一种履带车辆地面牵引力的计算方法。结合土壤参数试验测试结果,计算得到履带车辆每个负重轮下地面牵引力以及整车的地面牵引力与滑转率的关系,并进行了地面牵引力实车试验,测试结果和计算结果的一致性验证了计算模型的可信性,为履带车辆行驶载荷的计算奠定了基础。     

某型履带车辆偏驶现象仿真研究

利用MSC．ADAMS/ATV模块建立了某型履带车辆的多体动力学模型。针对该履带车辆在直线行驶换挡过程中发生偏驶的现象,分析了产生偏驶现象的原因。利用该型履带车辆的多体动力学模型,对在典型路面条件下车辆的行驶情况进行了仿真,在仿真过程中履带车辆发生了偏驶,证明了所分析故障原因的正确性。     

基于蒙特卡罗方法的履带车辆-地面系统随机虚拟样机建模及应用

为了更真实地反映系统的随机因素,提出一种结合随机模拟分析技术与确定性虚拟样机模型的随机虚拟样机模拟方法.基于相对坐标法建立高速履带车辆动力学模型,详细描述履带-地面之间的相互作用关系,考虑了负重轮重复加载对地面变形及接地压力分布的影响.结合履带车辆接地压力分布的计算实例,说明履带车辆随机虚拟样机模型的建模方法、步骤,给出了考虑地面土壤特性参数不确定性时,履带车辆接地压力的区间分布及概率密度分布的计算结果,为不确定环境下履带车辆地面牵引特性及越野机动性评估奠定基础.     

履带车辆动力性计算的数学模型

以发动机动力特性计算式为基础,推导出履带车辆动力性参数计算的数学模型,为今后履带车辆设计,以及动力性能的工程计算分析提供了数学方法,并通过计算机编程对某型车辆进行了计算,结果表明该方法具有较高的准确度和工程实用性。     

履带车辆下长坡液力辅助制动控制策略仿真研究

针对履带车辆下长坡制动过程中不同制动力的分配关系,在液力减速器和整车下坡动力学分析的基础上,研究了基于液力辅助制动的履带车辆下长坡制动控制策略,建立了基于SIMULINK的履带车辆整车动态仿真模型,对液力减速器的持续制动性能和控制策略的有效性进行了仿真．结果表明,车辆下坡持续制动时,适时应用液力减速器,能够有效分流整车制动功率,明显降低机械制动器的工作负荷,满足整车安全恒速下坡的要求．     

基于响应面法的悬架系统优化研究

提出了应用响应面分析履带车辆悬架系统特性的方法。构建了悬架系统特性参数和整车行驶平顺性及可靠性之间的二阶响应面模型,并依据响应面分析结果,进行悬架系统的优化研究。优化结果表明了该方法的有效性。     

履带装甲车辆采用永磁同步电动机驱动研究

为了提高车辆的机动性能,世界各国纷纷开展电传动系统研究。采用永磁同步电动机控制系统作为电传动车辆的驱动系统是可行方案之一。文中建立了永磁同步电动机控制系统的数学模型,提出了适合于履带车辆电传动系统的电机控制策略与方法,并将永磁同步电动机控制系统在履带车辆电传动中应用进行仿真与分析,最后,给出了永磁同步电动机控制系统在装甲车辆电传动中应用可行的结论。     

履带车辆转向性能指标修正与实验

基于滑转滑移理论对履带车辆转向性能指标进行分析,针对工程简化转向性能指标的误差进行修正,给出转向阻力矩、转向牵引力及制动力、转向半径和转向角速度的修正系数,结合实车实验数据对修正系数进行验证,表明修正系数的可靠度可达到0.96以上。     

一类装甲车辆对不平路面的激励响应模型

研究内容为(轮式、履带)车辆在不平路面行驶和通过障碍时的平顺性问题。利用状态方程法建立了包括随机和确定路面轮廓、3维车体等较为通用的车辆行驶平顺性模型。并针对行驶振动中车轮与悬架的碰撞建立了专门模型。对某型装甲车辆进行了计算机仿真和验证,对模型的精度和有效性进行检验和评估。结果表明所建立的车辆-地面系统模型是有效的。该模型和建模采用的方法为装甲车辆的系统设计和动力学分析提供了一条途径。     

胶泥缓冲器的非线性阻尼的控制机理研究

为了改善履带车辆悬挂系统在各种路面的平顺性,对悬挂系统匹配了一款具有非线性特性的粘弹性胶泥缓冲器。为了定量地研究胶泥缓冲器的非线性阻尼控制机理,建立了非线性悬挂系统的动力学方程,将非线性时滞动力系统的随机最优控制规律应用于履带车辆悬挂系统,建立了车辆垂直振动加速度与车速、路况与阻尼比之间的数学关系,从理论上推导出了最佳阻尼比。最后,对履带车辆在F级和G级路面上进行了仿真分析来验证胶泥缓冲器的非线性阻尼的变化规律,结果表明,在0.07~0.18范围内调控阻尼比,可以使车体垂直振动加速度最小。该研究工作为胶泥缓冲器的优化设计和胶泥材料的配方提供了理论指导。     

某型军用履带车辆行驶强化试验仿真技术研究

以某型履带车辆为例，通过建立其虚拟样机，构造虚拟数字路面，进行履带车辆强化行驶试验仿真，获得零部件载荷时间历程。基于仿真结果，利用有限元与疲劳寿命分析软件，计算车辆零部件的疲劳寿命，再通过比较分析获得履带车辆在几个典型路面下的强化系数。研究结果对于新型履带车辆的开发及现役履带车辆维修保障具有参考价值。