稳定性与操纵性论文-郭卫卫

稳定性与操纵性论文-郭卫卫

导读:本文包含了稳定性与操纵性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:汽车悬架,性能优化,操纵稳定性

稳定性与操纵性论文文献综述

郭卫卫[1](2019)在《汽车悬架性能优化与操纵稳定性分析》一文中研究指出在汽车悬架设计优化中,悬架性能参数直接影响着车辆的操纵稳定性,关系着车辆的行驶安全。悬架设计想要满足汽车对稳定性、转向轻便、行驶安全等的需求,在悬架设计中,应重视车轮的外倾角与前束角,注重主销后倾角与内倾角,对悬架性能进行优化,以此保障汽车安全性、可靠性,提高汽车的可操作性。(本文来源于《时代汽车》期刊2019年11期)

张志达[2](2018)在《叁轴重型车辆行驶平顺性与操纵稳定性协同控制研究》一文中研究指出随着公路货运业的发展,重型货车的数量日益增多,人们对其整体品质的要求也在不断提高。其中,行驶平顺性和操纵稳定性,是车辆最主要的两个动力学性能,对其进行控制研究是提高车辆整体品质的必要前提。悬架控制能够抑制车辆系统的振动,提高其行驶平顺性;转向控制和直接横摆力矩控制可抑制车辆偏航、防止侧翻,提高其操纵稳定性。然而,悬架系统、转向系统和驱动/制动系统间存在耦合关系,因此,为了提高车辆的综合性能,研究平顺性与稳定性的协同控制,具有重要的理论意义和应用前景。本文基于二自由度1/4车辆模型,设计了半主动悬架LQG控制器,引入层次分析法计算了控制器各指标的权重系数,通过与被动悬架和On-Off控制半主动悬架的对比,分析了LQG控制半主动悬架的优越性。针对叁轴重型车辆建立了八自由度半车平顺性模型,并通过与实验数据对比验证了其准确性。设计了基于层次分析法的半主动悬架多目标LQG控制器,并基于MATLAB/Simulink进行了仿真试验。采用线性二自由度操纵稳定性模型,对比分析了前轮转向车辆与全轮转向车辆的动力学特性。对前轮转向车辆零质心侧偏角临界速度的存在条件进行了推导与验证;基于准静态侧翻理论提出了全轮转向车辆的侧翻预测模型和极限速度、极限转角预测模型。针对叁轴重型车辆建立了全轮转向十自由度非线性操纵稳定性模型。考虑垂向载荷转移和车轮滑移率等对轮胎侧向力的影响,基于刷子模型对参考模型的轮胎侧偏刚度进行了动态逆向估计。结合比例转向控制和直接横摆控制提出了一种稳定性集成控制策略,基于阿克曼原理和模糊PID控制技术设计了稳定性集成控制器,并通过仿真验证了控制效果。针对车辆平顺性与稳定性协同控制问题,分析了悬架系统、转向系统等的相互关系,考虑轮胎动载荷变化对车辆稳定性的影响,建立了平顺性与稳定性相互作用的协同模型。通过分析随机路面下转向时协同模型与操稳模型的不同,证实了协同控制研究的必要性。依据平顺性与稳定性协同原理,提出了车辆系统综合控制策略,设计了悬架半主动控制与稳定控制相结合的协同控制器,并通过仿真验证了控制效果。研究表明,所设计的基于层次分析法的LQG控制器,使半主动悬架具有良好的有效性和工况适应性;比例转向控制与直接横摆力矩控制相结合的稳定性集成控制器,可以避免车辆在不同工况下的转向失稳;平顺性控制与稳定性控制的协同使车辆具有更强的鲁棒性。本文的模型和控制策略可为多轴重型车辆平顺性与稳定性控制的研究提供理论参考。(本文来源于《石家庄铁道大学》期刊2018-06-01)

刘晗[3](2017)在《船舶近岸壁航行操纵性水动力与运动稳定性研究》一文中研究指出在贸易全球化的背景下,现代船舶朝着大型化、高速化、适应各类水域航行等特征发展。这使得船舶在港口、海峡、入海口、内河航道及运河等属于近岸、浅水的限制水域的活动密度加大,船只的航行安全问题变得更加突出。国际海事组织(International Maritime Organization,IMO)已经着手制定限制水域中的船舶操纵性衡准的初步方案,这必然会对船舶操纵性能提出更高的要求。船舶在近岸壁水域航行时,岸壁效应和浅水效应对船体产生岸吸力和艏摇力矩,因而对船舶运动产生显着影响。另一方面,近岸壁航行的船舶航速通常低于设计航速,在这类水域航行时需要保证较好的航向稳定性。因此本研究以超大型油轮和潜艇为研究对象,对近岸壁水域航行船的操纵运动水动力和操纵稳定性特征进行试验研究和数值计算,并讨论近岸壁环境下船舶航迹控制问题.以期对船舶近岸操纵运动的水动力特性和变化机理、操纵稳定性的衡量与保持有深入理解,为指导实际船舶的航行操纵和控制提供理论依据。首先,将岸壁效应水动力以非对称水动力导数进行表达,建立近岸壁船舶操纵性运动模型。然后根据线性控制理论将操纵性运动模型对外界干扰的运动响应分成稳态分量和瞬态分量,从而导出近岸壁操纵运动稳态方程和运动响应瞬态方程,再由瞬态方程组推导出判定直线稳定性和方向稳定性的判定衡准,同时对舵角施加比例微分(Proportional–Derivative,PD)控制,反推得到满足方向稳定性的增益系数区间。为得到运动方程中的各项水动力导数,采用循环水槽平面运动机构(Planar Motion Mechanism,PMM)试验系统对超大型油轮模型KVLCC2开展不同船岸距离及不同水深下的平面运动机构试验。同时在国内外首次开展岸壁效应试验的水动力不确定度分析,提出船岸距离和水深误差造成的系统偏差评估方法,明确了船岸距离和水深误差对试验结果不确定度的影响。试验得到近岸壁操纵性运动模型中的全套水动力导数,在深水中,将岸壁效应以非对称水动力导数的形式从水动力中分离,其余水动力导数不随船岸距离发生明显变化;当水深发生改变时,除舵角导数外的大部分水动力导数在浅水状态下大幅增长。基于水动力导数和稳态方程预报了不同水深下为保证航行安全所需满足的船-岸临界距离。继而通过特征值分析进行方向稳定性判定,引入PD舵控制后发现,当船舶靠近岸壁以及在浅水中时,满足方向稳定性的增益系数大幅上升,因此操舵人员应当关注水深、船岸距离等因素导致舵控制敏感度上升的问题,采取相适应的操舵策略。为实现对近岸壁船舶操纵运动的水动力数值预报,本文采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法,发展出用于近岸壁运动模拟的混合动网格技术。采用CFD不确定度分析方法,对KVLCC2和潜艇标模SUBOFF的斜航试验水动力数值结果进行不确定度评估。考察循环水槽与大型水池中的斜航试验水动力值以及流场的差异,讨论用于修正侧壁效应的Tamura速度修正公式对循环水槽斜航试验的适用性,并提出循环水槽中低速船斜航横向力修正公式。通过数值模拟分析循环水槽侧壁的阻塞效应对岸壁效应试验造成的影响。对循环水槽中纯横荡试验和纯艏摇试验进行模拟并将船体水动力数值结果与试验结果进行对比,验证了本文数值方法的有效性。继而以KVLCC2和SUBOFF为对象,对在不同船岸距离和水深条件下的动态PMM试验进行数值模拟。通过分析PMM试验的水动力时历曲线发现,当船岸距离减小时,正方向的横向力受岸吸力的作用幅值增大,艏摇力矩的变化较小。浅水中纯横荡运动水动力的幅值大幅增加,而纯艏摇运动的各个时刻水动力分布的变化很大,导致水动力时历相位大幅移动。由水动力时历得到的KVLCC2近岸壁水动力导数表明,当船岸距离减小时,岸壁效应的增强使横荡附加质量和艏摇附加惯性矩增大,并且岸吸力使横向力粘性导数减小,向外转艏力矩使艏摇力矩粘性导数增大。浅水效应使所有加速度导数的绝对值增大,并且水动力导数的变化幅度可达数倍。对潜艇垂直面运动水动力导数而言,水底的岸壁效应使升沉附加质量增加,纵摇附加惯量减小。基于数值计算得到的水动力导数对KVLCC2和SUBOFF直线稳定性进行判定,发现二者不具备直线稳定性。反推满足方向稳定性的PD控制增益系数区间发现,对于深水中近岸壁航行的KVLCC2,当船岸距离大于2.8倍船宽时可采取中等敏感度控制,当船岸距离进一步减小时应采取高等敏感度控制。对于浅水中近岸壁航行的KVLCC2,采用中等敏感度控制可满足方向稳定性,并且微分增益系数成为决定方向稳定性的关键。对于SUBOFF的垂直面运动稳定性而言,随着潜艇向海底靠近,SUBOFF不再具备自动稳定性。最后,建立以舵角和航速变化作为控制输入的多输入多输出(multiple-input multipleoutput,MIMO)操纵运动响应系统,采用线性二次型调节器(linear quadratic regulator,LQR)对舵角和速度变化进行协同控制以保持船舶近岸壁航线。仿真结果表明:采用MIMO系统和LQR进行船舶航向控制过程中产生的横向距离和方位角的超调减小,达到稳定状态所用的时间更短。最后在近岸壁船舶航迹控制中,采用模型预测控制算法对双输入进行最优控制。针对岸壁效应造成的稳态航迹误差问题,设计了一种无偏模型预测控制算法,有效消除了稳态误差。将几种控制组合的仿真结果进行对比,可见采用MIMO系统和无偏模型预测控制算法的航迹跟踪稳态误差最小,相比于标准模型预测控制,无偏模型预测控制下的航速变化发挥的作用更大。(本文来源于《上海交通大学》期刊2017-12-08)

魏志强[4](2017)在《电动汽车平顺性与操纵稳定性的研究与优化》一文中研究指出随着PM 2.5进入公众的视线,环境和能源问题再度引起了人类对工业发展的反思。人们重新审视热动力工业的发展,并认为汽车是造成空气污染的罪魁祸首之一,为汽车寻找清洁的动力迫在眉睫。纯电动汽车作为清洁能源的代表,重新获得人们的青睐。尤其是近年来,在国家和企业的共同推动下,电动汽车及其相关产业的发展呈现空前的繁荣。本文就是基于某型电动汽车展开了详细而深入的研究:首先,本文依据悬架的结构参数建立了前后双横臂独立悬架的动力学模型。同时,搭建了转向系、前后轮胎、车身、驱动系统等模型,装配得到整车动力学模型。其次,对所建立前悬架模型进行了平行轮跳激振仿真,检验悬架性能。通过仿真试验获得以下结论:在静平衡位置时,前束角的值为0.13。,车轮外倾角为0.23°,主销后倾角是5.38°,主销内倾角是10.02°,悬架刚度为21.58 N/mm。该悬架性能合理,基本满足设计要求。然后,对整车进行了随机输入和脉冲输入平顺性仿真试验,仿真过程中座椅处的最大加权加速度均方根值为0.1314m/s2,车身质心处最大垂直加速度为9.493m/s2,故该模型平顺性是符合要求的。本文对非簧载质量的增加对平顺性的影响进行了研究,非簧载质量的变大对随机输入仿真试验的结果并无明显影响,但是对脉冲输入仿真,垂向加速度随车速、簧下质量的增加逐渐增大,增加量随车速增加而增大。在整车操纵稳定性分析方面,共进行了蛇行、方向盘角阶跃输入、脉冲输入和转向回正等4个仿真试验,操控性能基本合理,但随车速增加稳定性明显变差。最后,本文分别对悬架和整车性能进行了优化分析。先对前悬架进行了敏感度分析,确定了影响悬架性能的主要因子。然后,采用7因素3水平全因子试验设计,优化了车轮定位参数,变化范围明显减小。对于整车性能优化利用正交法进行试验设计,减小了侧向加速度和横摆角速度的响应时间,且将垂向加速度的最大值从4..398m/s2降低到3.61 m/s2,提高了整车平顺性和操纵稳定性,具有一定的实用价值。(本文来源于《西安理工大学》期刊2017-06-30)

林建飞[5](2017)在《基于多岛遗传算法的悬架优化设计与操纵稳定性耦合分析》一文中研究指出汽车操纵稳定性对现代汽车主动安全性能具有重要影响。车辆开发过程中,悬架作为底盘系统的重要组成机构,其结构布置形式决定其运动性能,进而影响整车操纵稳定性,因此悬架系统的分析、设计与优化是提高整车操纵稳定性研究中的关键技术。悬架机构结构复杂,整车操纵稳定性性能又至关重要,为提高设计水准,利用计算机仿真技术,开展底盘复杂机构的综合分析、评价和优化设计的理论与方法,对于底盘系统设计潜力的发掘具有广阔的应用前景和重要的学术价值。本文以设计阶段某款汽车底盘研发企业委托项目为依托,分析了前后悬架运动学特性与整车操纵稳定性的耦合关系,并进行基于整车操纵稳定性性能的前、后悬架关键硬点优化设计。首先,对悬架运动学特性成机理及其对整车操纵稳定性的重要影响进行了分析;然后,根据课题组提供的基本结构参数及相关设计参数,在ADAMS/Car模块中建立了整车模型并进行前后悬架运动学特性和整车操纵稳定性仿真分析,将仿真结果与实车试验结果进行对比分析,验证了建模方法的正确性和整车模型的准确性。其次,结合实验数据,对前后悬架运动学特性和整车操纵稳定性性能进行深入分析,通过对评价指标的选取和分解,发现了目标车整车转向回正性能的不足。最后,选择以整车综合评价指标为设计目标,将操纵稳定性影响因素分解到悬架结构参数层面,根据项目最小变动原则,合理设计优化方案、选取优化参数对目标车进行优化设计,在ISIGHT软件中集成目标车的整车模型进行基于操纵稳定性的前后悬架关键硬点优化设计,改善了整车的操纵稳定性。优化后,整车操纵稳定性得到改善,验证了本文的操纵稳定性分析方法、评价指标以及优化方法的正确性,对改善整车操纵稳定性性能研究具有一定的参考价值。(本文来源于《安徽农业大学》期刊2017-06-01)

薛利方[6](2017)在《科技文本日译汉换化策略探究》一文中研究指出随着各国科学技术的发展和交流活动的增多,科技文本的翻译也变得越来越重要。当然,翻译并不能随意为之,需要有一定理论或原则作指导。所以,关于科技文本方面的理论研究也蓬勃发展起来。在这一过程中,有许多学者从不同的角度和视点出发,总结出一些关于科技文本翻译的注意事项,例如关于科技文本外来语的翻译,术语的翻译以及长难句的翻译等。此外也有许多讨论翻译技巧的运用,如加译、减译、分译、倒译等。其中,换化作为一种比较新的翻译方法,从词类、成分、句类、动静、正反、主被六方面具体指导科技翻译实践。本实践报告以日文书籍《汽车的操纵性与稳定性》节选章节的原文和笔者的译文作为语料,以换化策略为理论依据,目的在于探讨翻译实践过程中,为实现原文与译文内容上的等值,换化策略在词类、句子成分以及语态方面的具体应用。笔者从科技文本中动名词和被动句居多等特点,对容易导致译文不当、不能准确传达信息或不符合科技文本用语规范的问题加以总结,同时探讨换化在其中的作用。换化是应用语再现和语里传达之需时而进行的双语语表形式的相互交换,也是追求译文通顺流畅必不可少的一种双向交换行为。其中主要涉及语素、词、短语、小句、复句、句群等基本语言单位。在翻译过程中,根据不同情况,需要换化词类、成分、句子结构等,使译文保证信息传达准确、专业用语规范的同时,最大程度上符合汉语的语言表达与逻辑习惯。本实践报告以翻译素材为基础,不可避免存在一定的局限性。笔者认为,翻译理论只是在一定条件下总结出普遍性规律,但不能适用所有问题。本实践报告的主要内容是探讨换化策略在科技文本《汽车的操纵性与稳定性》中的具体应用,因文本的局限性,或许无法解决其他科技文本翻译中出现的其他问题。因此,笔者希望在今后的学习中,可以有机会继续考察换化的应用。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-06-01)

郑萌[7](2017)在《基于Adams纯电动汽车悬架优化与操纵稳定性分析》一文中研究指出汽车工业作为现在工业的集中体现,代表着一个国家工业水平的高低。同样的,汽车本身也是一个非常复杂的系统,而悬架系统是连接底盘与车身的传力装置,它的作用就是传递车轮与车架之间的力和力矩,并且依靠其本身的弹性结构衰减吸收来自地面的载荷和冲击,从而减少震动提高汽车的舒适性。而悬架系统的车轮定位参数如前束角、外倾角、主销后倾角及内倾角等对运动学和弹性运动学特性有着很大的影响,同时还和整车的性能性息息相关,是保证汽车良好操纵稳定性,经济性以及安全性的重要参数。伴随着稳健性优化理论的不断发展以及其在汽车领域内的不断应用,这种可靠、前沿的设计思想在悬架系统设计领域内的作用越来越明显。本文主要针对悬架系统的稳健性优化分析;主要内容如下:讨论研究悬架的运动学特性以及弹性运动学特性;悬架的K/C特性是评价悬架系统的重要指标,在此本文重点分析了车轮定位参数对K特性的影响以及在车轮受到不同力和力矩下C特性的变化。介绍悬架实验的主要试验方法以及整车操纵稳定性方面的内容。(1)介绍稳健性优化方面的理论及优化方法;稳健性优化的提出及发展,诞生了许多的优化理论,本文在这里重点介绍田口稳健性方法以及多目标优化方法;这两种方法一种代表了稳健性理论思想的诞生,一种是专家学者在不断总结前人理论研究的基础上提出的现阶段比较实用的一种方法。(2)根据本文所掌握的参考汽车悬架及整车系统的参数建立虚拟样机模型;本文将基于Adams/Car这一专门为汽车开发的动力学软件建立前后悬架及整车的模型,并且基于前边所提到的K/C特性的实验方法于该软件中进行针对性的仿真试验,并分析仿真后的一部分曲线。(3)根据优化理论对悬架系统进行稳健性优化;稳健性优化之前本文首先建立了悬架的近似模型,在此将使用Kringing模型来拟合原动力学模型,在分析对悬架K特性以及C特性影响较大的参数作为优化变量对悬架分别进行硬点坐标的稳健性优化和衬套刚度的稳健性优化。(4)对比优化前后仿真试验所得到的曲线变化,分析优化后整车操纵稳定性。通过仿真试验发现优化之后较之优化之前悬架主要性能变化。重点通过向盘中间位置转向、稳态回转、双移线叁种标准实验方法分析了优化之后的整车操纵稳定性,并提出本文的观点。(本文来源于《湖南大学》期刊2017-05-16)

曾亮铭[8](2017)在《基于主动悬架的汽车平顺性与操纵稳定性协调控制》一文中研究指出悬架是汽车结构的重要组成部分,悬架系统性能在提高汽车行驶平顺性、乘坐舒适性和操纵稳定性方面影响巨大。主动悬架通过对弹簧刚度和阻尼特性的调节,对汽车不同工况下的平顺性和操纵稳定性进行协调,极大的提升汽车的行驶性能,是未来汽车底盘的发展方向。本文以国内外主动悬架系统理论和应用研究成果为基础,以不同工况下汽车平顺性和操纵稳定性有效协调为目标。对刚度可调的空气弹簧和阻尼可变减震器电控空气悬架系统控制方法进行研究。主要内容如下:(1)分析了空气弹簧和减震器结构和参数特性,设计了不同工况下的空气弹簧和减震器控制模式。分析了膜式空气弹簧的结构原理和刚度变化特性以及阻尼连续可调的电磁阀控制减震器的结构原理和阻尼特性。针对汽车的行驶工况以及空气弹簧和减震器特性,设计了空气弹簧和减震器控制模式。(2)建立了主动悬架整车动力学模型,确定了轿车平顺性和操纵稳定性综合评价指标。首先模拟汽车真实的行驶环境,搭建了路面激励模型和轮胎模型。建立了二自由度被动悬架模型,并在Simulink中进行仿真计算。建立了主动悬架二自由度振动模型以及考虑了汽车振动特性和操纵稳定性的整车九自由度模型。基于悬架系统对汽车平顺性和操纵稳定性的影响,建立了电控空气悬架整车平顺性和操纵稳定性的综合评价指标。(3)建立电控空气悬架PID控制模型。以二自由度主动悬架模型为基础,设计了主动悬架PID控制系统,并进行仿真计算。仿真结果对比表明:PID控制的主动悬架系统在车身垂向加速度和悬架动行程方面均有减小,汽车平顺性得到改善。轮胎动载荷略有增加,但在可控的范围内。(4)建立基于PID控制和模糊控制相结合的整车平顺性和操纵稳定性协调控制模型。提出了基于PID控制和模糊控制的整车平顺性和操纵稳定性协调控制方法,来改善汽车的平顺性和转弯时的操纵稳定性。在整车9自由度模型中对平顺性和操纵稳定性协调控制进行仿真验证。结果表明:采用协调控制汽车主动悬架的汽车在整车平顺性和操纵稳定性方面均有提升。(本文来源于《湖南大学》期刊2017-05-16)

王维[9](2016)在《汽车平顺性与操纵稳定性协同研究与仿真实现》一文中研究指出近年来,无论是发达国家市场还是新型工业化国家市场,汽车产销量均达到一定的饱和状态,汽车综合性能的好坏已经成为一款车型能否被市场接受的重要因素,汽车整体性能的提升成为推动用户更新换代的主导力量。平顺性与操纵稳定性是汽车最基本的两个性能,两者相互矛盾、相互联系,如何提高平顺性与操纵稳定性的综合性能是汽车行业和汽车企业所面临的共同难题。汽车平顺性与操纵稳定性的协同研究与仿真实现,符合当前对汽车综合性能提升的需求。目前,汽车平顺性与操纵稳定性的协同研究虽然已经开展了一些工作,但仍然存在一些问题。在现有的平顺性与操纵稳定性协同研究,并未从协同模型本身去揭示汽车平顺性与操纵稳定性的相互影响机理,也没有基于理论建模方法进行协同模型系统化建模。本文主要从平面系统和空间系统出发,基于Uni Tire模型和路面激励时域滤波白噪声方法,分别建立相应的汽车平顺性与操纵稳定性协同模型,应用龙格-库塔数值方法对其进行线性和非线性求解,通过仿真实现,分析平顺性与操纵稳定性的相互影响机理。具体内容如下(1)总结了线性轮胎模型、非线性Uni Tire模型及其线性形式,基于滤波白噪声方法,构建了单轮路面激励模型。对前后双轮和左右双轮的相关性进行了理论分析,分别建立了前后双轮路面激励模型和左右双轮路面激励模型,最后建立四轮路面激励模型。(2)基于一定假设,分别建立了汽车平顺性和操纵稳定性平面系统模型,对其进行了仿真实现。以两个单独模型为基础,通过整合建立了基于平面系统的汽车平顺性与操纵稳定性六自由度协同模型,针对线性和非线性Uni Tire轮胎模型,分别建立了相应的仿真算法。应用龙格-库塔方法进行了求解和仿真分析。结果表明示,相同路面状况下,各响应量的波动程度,非线性轮胎模型下协同模型均大于线性轮胎模型下协同模型。基于平面系统的汽车平顺性与操纵稳定性协同研究,揭示了两个性能之间相互影响,为后续基于空间系统的汽车平顺性与操纵稳定性协同研究奠定了基础。(3)基于一定假设,分别建立了汽车平顺性模型和汽车操纵稳定性空间系统模型,对其进行了仿真实现。以两个单独模型为基础,从能量角度分析了其耦合特性,基于空间系统的汽车平顺性与操纵稳定性九自由度协同模型,针对线性和非线性Uni Tire轮胎模型,分别建立了相应的仿真算法。应用龙格-库塔方法进行了求解和仿真分析。结果表明,相同路面状况下,轮胎的非线性因素对各响应量随时间的波动的影响程度不一。基于空间系统的汽车平顺性与操纵稳定性协同研究更加复杂,构建的协同模型及其仿真结果更加贴近实际情况,可以揭示汽车平顺性与操纵稳定性的相互影响关系,也更加具体体现了轮胎非线性因素在揭示两个性能相互影响关系中所起到的作用。汽车平顺性与操纵稳定性的协同研究,对汽车零部件结构设计、性能优化和动力学控制等研究都具有重要指导意义和借鉴意义。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-06-01)

孙健[10](2016)在《叁轴拉臂式垃圾车钢板弹簧性能分析与操纵稳定性研究》一文中研究指出随着我国人口城市化进程不断发展,城市人口迅猛增加,导致城市生活垃圾越来越多。为能对各种大量的生活垃圾及时、快速、高效运输和处理,各种不同类型的环卫车辆应运而生。然而,现有企业在新产品研发过程中只注重对环卫车辆主要工作部件及箱体的设计研发,忽略底盘通过改装后对整车操纵稳定性研究,致使车辆在极限工况下存在安全隐患。在此背景下,结合某公司生产的叁轴拉臂式垃圾车整车模型,在钢板弹簧刚度实验和非独立悬架系统性能分析研究的基础上,应用多体动力学仿真分析软件MSC.ADAMS对该垃圾车虚拟样机的操纵稳定性进行仿真试验,开展的工作主要有:(1)在东风DFL1250A8型汽车底盘的基础上,对叁轴拉臂式垃圾车进行总体改装设计,进行活动箱体、拉臂机构以及副车架总布置设计,对改装后的车辆质心位置进行分析计算,利用ADAMS中的ADAMS/CAR模块构建前、后悬架系统、转向系统,车轮等子系统模型,并完成整车虚拟装配。(2)分析了车辆前、后钢板弹簧悬架总成刚度与车厢侧倾角刚度的关系,研究在一定工况下前、后车桥左、右车轮垂直载荷重新分配对汽车操纵稳定性的影响。(3)构建叁轴钢板弹簧悬架模型并对其做刚度计算,重点研究载质量变化较大的后悬架钢板弹簧刚度,进行有限元分析,并通过实验验证其刚性,证明ADAMS中钢板弹簧模型的准确性。使得整车模型在ADAMS中分析操纵稳定性时,更加符合实际工况。(4)对整车虚拟样机进行转向盘角脉冲输入仿真试验、转向盘角阶跃输入仿真试验、转向盘回正性仿真试验、稳态转向特性仿真试验和蛇形仿真试验。并在此基础上,分析研究改变箱体质心相对位置对车辆操纵稳定性的影响。通过研究分析表明:叁轴拉臂式垃圾车整车操纵稳定性良好,实验测得钢板弹簧刚度比理论计算的刚度高出7.7%。有限元计算结果与实测结果相当接近,23个测点中绝大多数测点的结果相差都在6%以内,只有3个测点的结果相差达10%或超出10%,证明了ADAMS中钢板弹簧模型构建是符合整车实际工况需求的。得出了箱体质心位置的前后变化对叁轴拉臂式垃圾车的瞬态响应特性影响比较明显,基本不会影响其稳态特性。对加装工作装置的车辆不同工况下操纵性能分析与研究,寻求提高车辆操纵稳定性的方法与途径,从而获得良好的行驶安全性能、缩短研发周期、提高企业在市场中的竞争优势,为环卫车辆研发和车辆改装提供一定的研究基础。(本文来源于《扬州大学》期刊2016-05-01)

稳定性与操纵性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着公路货运业的发展,重型货车的数量日益增多,人们对其整体品质的要求也在不断提高。其中,行驶平顺性和操纵稳定性,是车辆最主要的两个动力学性能,对其进行控制研究是提高车辆整体品质的必要前提。悬架控制能够抑制车辆系统的振动,提高其行驶平顺性;转向控制和直接横摆力矩控制可抑制车辆偏航、防止侧翻,提高其操纵稳定性。然而,悬架系统、转向系统和驱动/制动系统间存在耦合关系,因此,为了提高车辆的综合性能,研究平顺性与稳定性的协同控制,具有重要的理论意义和应用前景。本文基于二自由度1/4车辆模型,设计了半主动悬架LQG控制器,引入层次分析法计算了控制器各指标的权重系数,通过与被动悬架和On-Off控制半主动悬架的对比,分析了LQG控制半主动悬架的优越性。针对叁轴重型车辆建立了八自由度半车平顺性模型,并通过与实验数据对比验证了其准确性。设计了基于层次分析法的半主动悬架多目标LQG控制器,并基于MATLAB/Simulink进行了仿真试验。采用线性二自由度操纵稳定性模型,对比分析了前轮转向车辆与全轮转向车辆的动力学特性。对前轮转向车辆零质心侧偏角临界速度的存在条件进行了推导与验证;基于准静态侧翻理论提出了全轮转向车辆的侧翻预测模型和极限速度、极限转角预测模型。针对叁轴重型车辆建立了全轮转向十自由度非线性操纵稳定性模型。考虑垂向载荷转移和车轮滑移率等对轮胎侧向力的影响,基于刷子模型对参考模型的轮胎侧偏刚度进行了动态逆向估计。结合比例转向控制和直接横摆控制提出了一种稳定性集成控制策略,基于阿克曼原理和模糊PID控制技术设计了稳定性集成控制器,并通过仿真验证了控制效果。针对车辆平顺性与稳定性协同控制问题,分析了悬架系统、转向系统等的相互关系,考虑轮胎动载荷变化对车辆稳定性的影响,建立了平顺性与稳定性相互作用的协同模型。通过分析随机路面下转向时协同模型与操稳模型的不同,证实了协同控制研究的必要性。依据平顺性与稳定性协同原理,提出了车辆系统综合控制策略,设计了悬架半主动控制与稳定控制相结合的协同控制器,并通过仿真验证了控制效果。研究表明,所设计的基于层次分析法的LQG控制器,使半主动悬架具有良好的有效性和工况适应性;比例转向控制与直接横摆力矩控制相结合的稳定性集成控制器,可以避免车辆在不同工况下的转向失稳;平顺性控制与稳定性控制的协同使车辆具有更强的鲁棒性。本文的模型和控制策略可为多轴重型车辆平顺性与稳定性控制的研究提供理论参考。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

稳定性与操纵性论文参考文献

[1].郭卫卫.汽车悬架性能优化与操纵稳定性分析[J].时代汽车.2019

[2].张志达.叁轴重型车辆行驶平顺性与操纵稳定性协同控制研究[D].石家庄铁道大学.2018

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稳定性与操纵性论文-郭卫卫
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