胶泥缓冲器的非线性刚度的控制机理研究

为了改善履带车辆悬挂系统在各种路面的平顺性和缓冲性,对悬挂系统匹配了一款具有非线性刚度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刚度控制机理,建立了非线性悬挂系统的动力学方程组。提出了一种无条件稳定的线性加速度逐步积分法对非线性方程组进行数值求解的新方法,最后用冲击实验验证该方法的可靠性。该研究为胶泥缓冲器的优化设计和车辆悬挂悬挂系统的动力学匹配提供了理论指导。     

履带车辆负重轮路面反应谱的测试方法

阐述了直接在履带车辆负重轮轴上安装传感器测量路面反应谱的一种简便方法。通过实际的测量和分析获得了几种路面的反应谱,为履带车辆悬挂系统的振动实验提供了仿真计算依据。实验证明该测试方案及数据处理方法切实可行。     

基于磁流变阻尼器的车辆悬挂二自由度模型控制算法

将磁流变(MRF)新型阻尼减振器用于车辆悬挂减振系统中,用以实现变阻尼式履带车辆悬挂系统半主动控制。在基于线性二次型最优控制理论(LQR法)的基础上,对车辆悬挂系统的半主动控制算法进行了深入研究,建立了二自由度1/4车体的动力学模型,并对其控制效果进行了仿真,结果表明这种半主动控制算法对车辆悬挂系统的半主动有着很好的效果。     

履带车辆悬挂系统振动仿真与减振器能耗分析

为研究履带车辆传统减振器的能耗与路况、车速的关系,应用动力学仿真软件RecurDyn建立了突出悬挂系统的履带车辆模型。依据国际标准,用不同等级的随机路面表示不同路况,并改变模型中的主动轮驱动转速,得到不同车速。仿真与分析结果表明:同一路况下,车速对减振器能耗的影响不大;同一车速下,路况越恶劣,减振器能耗显著增大。研究结果对履带车辆馈能悬挂的研究具有一定的指导意义。     

悬挂特性对履带车辆在沙滩通行能力的影响分析

越野行驶中由车辆振动引起的不平衡扰动力对地面变形有明显的影响.应用车辆-地面沉陷理论推导了扰动力-沉陷系数公式,按照积极隔振原理建立1/10履带车辆考虑地面变形情况下主动控制悬挂系统动力学模型,同时以通行能力为评价目标,采用二次型经典最优控制算法LQR,对沙滩地下陷量进行仿真.通过改变加权值R,分析了悬挂特性对下陷量的影响.结果表明,减小悬挂系统的刚度或阻尼力可以降低对路面的扰动力,减小在沙滩上行驶时的下陷量.     

车辆半主动悬挂的频域控制算法

依据阻尼对车辆悬挂各指标传递特性的影响在频域上存在一定一致性的特点,提出了一种频域半主动控制算法.该算法只需在车身上安装一个加速度传感器,通过简单的规则判定悬挂振动频率所属频带范围,并实施相应的阻尼控制,即可显著改善车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性.与天棚控制相比,频域控制算法振动抑制效果好,所需传感器少,因而具有更好的性价比和可靠性,适用于工程应用.     

随机振动激励下自行火炮的合理车速

自行火炮的悬挂装置,在路面和履带激励下工作。剧烈的振动将影响自行火炮的机动性,根据路面谱的资料,建立了激励频率与车速的关系;利用模态分析的方法,对悬挂装置进行有限元动力分析,得到了悬挂装置的动态特性。从避免共振发生的原理,提出了自行火炮的合理车速。     

滑轮缓冲器的阻尼特性分析与优化

为研究阻拦装置中滑轮缓冲器的阻尼特性,首先建立了滑轮缓冲器的运动学和动力学模型;然后,针对MK7型阻拦装置滑轮缓冲器存在的不足,提出了将变阻尼液压缓冲器应用于舰载机阻拦装置;最后,基于Matlab软件对MK7型滑轮缓冲器和变阻尼滑轮缓冲器进行了仿真和对比分析。结果表明:变阻尼滑轮缓冲器与舰载机冲击载荷的适配性好、峰均比小。在相同工况下,舰载机的减加速度降低了28.3%,变阻尼滑轮缓冲器的阻拦索张力相比于MK7型滑轮缓冲器阻拦索张力降低了25.7%。     

高速重载履带车辆制动滑移控制研究

为了提升履带车辆的制动性能,以某电传动履带车辆为研究对象,分析了其制动工况下的动力学/运动学方程,建立了车辆动力学模型。以车辆制动滑移为控制对象,建立了模糊-PID平滑切换控制策略,通过半实物仿真验证了该策略相较于其他几种控制方法的优点。在低附路面、低附-高附对接路面两种路况下进行了半实物仿真,仿真结果表明模糊-PID平滑切换控制策略可以快速有效抑制履带滑移过大的情况,提高车辆制动性能与安全性,降低车辆制动系统负荷,为后续制动系统转矩分配策略的研究奠定基础。     

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。     

车用磁流变减振器动力性能实验分析

MRF阻尼器结构简单、体积小、能耗低、反应迅速且阻尼力可调范围广, 已经成为新型履带车辆半主动悬挂系统优先选择的方案。基于磁流变液体本构关系的Bingham模型,对影响车用磁流变减振器的阻尼力的各种因素进行了综合分析。对自行研制的双出杆剪切阀式磁流变减振器进行了实验研究,获得了不同振幅、频率、电流强度下的阻尼力变化曲线,从不同的侧面获得了MRF阻尼器的动力性能。结合Hrovat限界最优半主动控制算法和车辆悬挂系统振动的半主动控制策略,仿真分析了磁流变阻尼器对整车振动的控制效果,并与LQR控制结果作了比较。     

叶片式MRF减振器阻尼力矩模型的建立

MRF阻尼器具有体积小、能耗低、阻尼力连续可调等优点,是一种对结构实施半主动控制的理想装置,将其用于履带式车辆悬挂系统,可以提高车辆的越野机动性能。介绍了一种以传统叶片式液压减振器为基础设计的叶片式MRF减振器。基于流体的平行板流动模型和MRF的Bingham模型,建立了叶片式MRF减振器的阻尼力矩计算模型。计算结果表明,不加磁场时,叶片式MRF减振器具有与传统叶片式液压减振器相近的阻尼特性,加磁场时,减振器可获得较大的阻尼可调倍数。     

主动悬挂原理试验机动平台的设计及试验研究

某型坦克采用扭杆弹簧而无阻尼器的被动悬挂系统,实际行驶中车体的振动较大,严重影响了其行驶平稳性和乘坐舒适性;为了提高车辆的行驶平顺性和操纵稳定性,进而提高在复杂路面上的越野速度,设计了该型坦克的慢主动悬挂原理试验机动平台,采用模糊RBF神经网络自适应控制策略对主动悬挂平台进行了实车试验,结果表明车体的减振性能得到了明显的提高,验证了所设计的慢主动悬挂系统的优越性。     

电驱动履带车辆带约束广义预测速度控制

电传动履带车辆存在的参数非线性时变性强、惯量大,路面阻力容易受强扰动等特点,采用传统的PI控制容易产生较大的超调,降低暂态控制性能,传统的滑模控制算法难以克服常值扰动,消除稳态误差,易引起输出量剧烈抖振。针对上述问题,设计了广义预测速度控制器,结合电机饱和特性,对控制量进行了约束。仿真实验表明,所设计的控制算法能够克服系统参数非线性时变、路面扰动因素的影响,且跟踪准、响应快、超调小。     

基于逆动力学分析的履带车辆行驶路面测量方法研究

履带车辆行驶路面多为山地、丘陵等非人工构筑路面。以该类行驶路面为研究对象,利用Kane-Huston方法对履带车辆进行逆动力学分析,给出履带车辆行驶路面的测量原理,在此基础上设计一种间接进行行驶路面测量的方法,并在某车辆试验场预设行驶路面进行实地测量。通过测量结果的计算和比较,证明该方法是切实可行的。     

叶片式MRF减振器磁路设计与有限元分析

介绍了以传统叶片式液压减振器为基础而设计的叶片式MRF减振器,并利用Ansoft工程电磁场有限元分析软件,建立其磁路有限元分析模型;通过深入分析该型减振器的磁场分布,为其在车辆悬挂系统半主动控制中的应用奠定了基础。     

基于ADAMS／Car与MATLAB的液压主动悬架平顺性仿真研究

利用ADAMS/Car建立了传统被动弹簧与液压缸串联的主动悬架模型,与其它子系统装配组成整车仿真模型,并在MATLAB/SIMULINK的环境下建立主动悬架的PID控制系统,实现了与整车机械模型的联合仿真。仿真结果表明,采用液压主动悬架系统后,车辆在通过路面凸起处时车体质心垂向加速度得到了有效抑制,从而提高了车辆的行驶平顺性和乘坐舒适性。     

基于磁流变液的飞机起落架嵌入式缓冲控制器设计

基于飞机着陆和滑行过程中,飞机起落架中磁流变阻尼器的阻尼力的不可控的问题。提出基于磁流变液的飞机起落架嵌入式缓冲控制器设计方法,设计了针对控制磁流变阻尼器阻尼力的缓冲控制系统,主要包括嵌入式数字信号处理器DSP的选择,控制系统的原理设计,电源产生电路和复位电路模块,JTAG仿真电路模块,A/D采样校正模块,D/A转换模块,压控电流源驱动模块。通过电路模块的仿真,由控制系统中压控电流源出来的电流在阻尼器接受范围之内,证明了设计的磁流变缓冲控制器能对阻尼力的大小进行控制,对飞机起落架的缓冲系统起到调节作用。     

电磁主动悬架的建模及仿真研究

根据电磁学原理,利用电磁铁作为主动悬架的作动器,构造出电磁作动器的一般结构.在1/4汽车悬架基础上,建立了电磁主动悬架的非线性模型,应用现代控制理论设计了该模型的次优控制器,对模型进行分析、仿真.结果表明,电磁悬架能够实现一般主动悬架的功能,满足车辆平顺性的要求,可以应用于汽车的悬架系统.