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分布式驱动电动汽车执行器失效容错控制研究

汽车实用技术 2024年第17期49卷 1-7页

作者：智晋宁靳峰闫文志程晓泽李勇锋太原科技大学机械工程学院山西太原030024

为了提高单电机故障状态下分布式驱动电动汽车的稳定性,提出了一种驱动力重构和主动前轮转向(AFS)结合的容错控制方法。首先,设计滑模控制器,控制输入量为横摆角速度和质心侧偏角,进而对所需横摆力矩和前轮附加转角进行控制。其次,建立... 详细信息

为了提高单电机故障状态下分布式驱动电动汽车的稳定性,提出了一种驱动力重构和主动前轮转向(AFS)结合的容错控制方法。首先,设计滑模控制器,控制输入量为横摆角速度和质心侧偏角,进而对所需横摆力矩和前轮附加转角进行控制。其次,建立电机故障状态下的整车驱动力优化分配模型。当车辆电机出现故障时,运用二次规划算法对各电机转矩进行重构分配。同时,当某一电机发生故障且同侧电机出现输出饱和而无法提供足够的横摆力矩时,通过主动前轮转向提供附加横摆力矩。最终搭建CarSim/Simulink联合仿真模型进行验证,结果显示,所采用的容错控制方法可有效提高车辆稳定性和动力性。

关键词：分布式电动汽车电机故障转矩重构前轮转向稳定性控制 CarSim/Simulink

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多轴轮毂电机驱动车辆的转向阻力特性

东北大学学报（自然科学版） 2016年第8期37卷 1155-1160页

作者：智晋宁项昌乐马越北京理工大学机械与车辆学院北京100081 太原科技大学机械工程学院山西太原030024

为研究多轴电动车辆的转向阻力特性,在考虑了轮胎负荷变化对轮胎侧偏刚度影响的基础上,建立了车辆3自由度动力学模型;提出了一种稳态转向工况下的转向阻力计算方法,推导了轮胎侧偏角和转向阻力矩的理论计算式.基于该模型,分析了转向阻... 详细信息

为研究多轴电动车辆的转向阻力特性,在考虑了轮胎负荷变化对轮胎侧偏刚度影响的基础上,建立了车辆3自由度动力学模型;提出了一种稳态转向工况下的转向阻力计算方法,推导了轮胎侧偏角和转向阻力矩的理论计算式.基于该模型,分析了转向阻力矩与转向输入量和车速的关系及理论约束边界,比较了在相同质量与等效履带接地长度条件下轮胎式与履带式车辆的转向阻力矩,讨论了轮胎侧偏角对轮胎力分配的影响,并通过ADAMS软件对计算结果进行了验证.结果表明,相同参数条件下,多轮驱动车辆的转向阻力矩大于履带式车辆的阻力矩,计算模型可为转向控制策略提供理论参考.

关键词：轮毂电机多轴车辆转向阻力计算模型

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冲击压路机减振系统的参数化仿真研究

工程设计学报 2011年第2期18卷 87-92页

作者：智晋宁张洪李捷太原科技大学机械电子工程学院山西太原030024

为了减小冲击压路机作业时引起的冲击与振动,仿真研究了减振系统参数对作用于牵引车的冲击载荷的影响特性.通过分析冲击压路机的结构和作业特点,建立了减振系统的动力学方程.在UG软件中建立整机的实体模型,然后将其导入多体动力学仿真软... 详细信息

为了减小冲击压路机作业时引起的冲击与振动,仿真研究了减振系统参数对作用于牵引车的冲击载荷的影响特性.通过分析冲击压路机的结构和作业特点,建立了减振系统的动力学方程.在UG软件中建立整机的实体模型,然后将其导入多体动力学仿真软件ADAMS中,建立包含轮胎与地面的动力学模型,在典型工况下仿真了整机的动力学特性,将仿真结果与试验数据对比,验证了模型的正确性.通过参数化设计研究方法将模型参数化,仿真分析了减振系统的刚度、阻尼参数变动时牵引载荷的变化,获得了参数影响的灵敏度曲线和载荷曲线,给出了参数值的合理范围.结果表明,系统的第1级阻尼和第2级刚度对牵引载荷的影响较大,整机仿真模型能够模拟冲击压路机的实际工况,为工程优化提供参考.

关键词：冲击压路机减振 ADAMS 建模仿真

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单工作轮冲击压路机仿真模型

建筑机械 2005年第7期25卷 81-83页

作者：张洪智晋宁太原科技大学机电工程学院山西太原030024

针对具有单工作轮冲击压路机的结构特点,分析了非圆横截面轮工作装置的载荷特征,建立了三维实体虚拟样机模型。模型选用典型的作业工况进行了仿真分析,探索了非圆横截面工作轮作业时与地面的接触关系,并与实车试验进行了对比。模型精度... 详细信息

针对具有单工作轮冲击压路机的结构特点,分析了非圆横截面轮工作装置的载荷特征,建立了三维实体虚拟样机模型。模型选用典型的作业工况进行了仿真分析,探索了非圆横截面工作轮作业时与地面的接触关系,并与实车试验进行了对比。模型精度满足设计要求,可以用于预测和评估单轮式冲击压路机的性能,优选后的设计方案在实际产品应用中取得了很好的效果,为改型设计和参数确定提供理论依据和技术支持,具有实际应用价值。

关键词：冲击压路机仿真振动模型

双菱形仿袋鼠腿悬架的PID和Fuzzy-PID控制特性研究

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振动与冲击 2020年第20期39卷 149-160页

作者：宋勇杜锐李占龙燕碧娟章新连晋毅智晋宁太原科技大学机械工程学院山西太原030024

为改善传统车辆悬架的性能,借鉴自然进化而来的袋鼠腿部结构,提出一种双菱形仿袋鼠腿悬架。为研究该悬架的行为特性,采用Lagrange方程法推导其动力学模型;基于动力学模型分别设计其PID和Fuzzy-PID控制器;在MATLAB/simulink环境下,建立... 详细信息

为改善传统车辆悬架的性能,借鉴自然进化而来的袋鼠腿部结构,提出一种双菱形仿袋鼠腿悬架。为研究该悬架的行为特性,采用Lagrange方程法推导其动力学模型;基于动力学模型分别设计其PID和Fuzzy-PID控制器;在MATLAB/simulink环境下,建立其被、主动仿真模型并开展特性仿真与分析。研究发现:①被、主动模式下,车身垂向加速度、悬架动挠度及轮胎动位移均方根,随着车速和路面等级的增加均有所增加且在允许范围内。②不同路面等级下,随着车速的增加,被、主动模式的车身垂向加速度传递率数值基本相同,均呈单调递减趋势,(如,被动模式的车身垂向加速度传递率在1.64%~0.80%之间变化),但主动模式优于被动模式,Fuzzy-PID控制优于PID控制(约下降0.5%~0.6%);③不同路面等级下,随着车速的增加,被、主动模式的轮胎动位移传递率数值均增加,但其增加率呈下降趋势。从传递率数值上看,主动模式明显优于被动模式(约减少15%~25%,高车速时下降明显),但Fuzzy-PID控制与PID控制效果基本相同;④由车身加速度、悬架动挠度和轮胎动位移传递率频响特性可知双菱形仿袋鼠腿悬架有两个峰值,第一个峰值在0.8 Hz附近,第二个峰值在15 Hz附近;主动控制下悬架的舒适性和稳定性均优于被动悬架,Fuzzy-PID较PID控制效果更佳。研究结果表明:所提悬架的结构设计合理、方案可行。该悬架具有良好的路面适应性、高速舒适性和稳定性,这些特性与袋鼠腿的运动特性相吻合,验证了该研究思路的正确性和控制方法的有效性。

关键词：悬架双菱形仿袋鼠腿结构 PID控制 Fuzzy-PID控制

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分布式电驱动车辆CAN通信系统设计与实现

中北大学学报（自然科学版） 2015年第3期36卷 323-327页

作者：智晋宁项昌乐马越北京理工大学机械与车辆学院北京100081 太原科技大学机械工程学院山西太原030024

分布式驱动车辆能够独立驱动和控制每个车轮,具有结构紧凑,传动效率高,易于精确控制等特点.以多个电控单元协调控制系统的总线通信为研究对象,基于SAE J1939与CAN2.0B总线协议,设计了多控制节点间的数据通信协议,并利用控制器快速原型... 详细信息

分布式驱动车辆能够独立驱动和控制每个车轮,具有结构紧凑,传动效率高,易于精确控制等特点.以多个电控单元协调控制系统的总线通信为研究对象,基于SAE J1939与CAN2.0B总线协议,设计了多控制节点间的数据通信协议,并利用控制器快速原型开发方法与自动代码生成技术构建了通信系统的软件与硬件平台.在车轮空载条件下,对通信系统进行了实车测试,结果表明,控制指令、电机转速、电机电流与控制器温度等信号传输正确可靠,通信系统抗干扰能力强,能满足底盘系统的实时性控制需求.

关键词：电驱动车辆分布式驱动 CAN总线

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轮边电机驱动汽车性能仿真与控制方法的研究

汽车工程 2012年第5期34卷 389-393页

作者：智晋宁项昌乐朱丽君马越徐彬李明喜北京理工大学机械与车辆学院北京100081 太原科技大学机械工程学院太原030024 中国兵器科学研究院北京100821

为多域车辆的陆地行驶,设计了轮边电机驱动系统,构建了基于轮边驱动系统的车辆模型,并对驱动控制方法进行了研究。在转向动力学理论分析基础上,在ADAMS中建立了多体动力学模型;提出了车辆驱动与转向的控制策略,在Matlab/Simulink环境建... 详细信息

为多域车辆的陆地行驶,设计了轮边电机驱动系统,构建了基于轮边驱动系统的车辆模型,并对驱动控制方法进行了研究。在转向动力学理论分析基础上,在ADAMS中建立了多体动力学模型;提出了车辆驱动与转向的控制策略,在Matlab/Simulink环境建立了控制模型,运用联合仿真方法对车辆在直线加速、转向和制动等典型工况下的行驶性能进行仿真验证。结果表明车辆的主要性能符合预期目标,驱动控制策略有效。

关键词：多域车辆轮边驱动控制策略联合仿真

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三维建模技术在机械产品设计中的应用研究

机械管理开发 2004年第4期19卷 71-72页

作者：智晋宁张洪太原重型机械学院机电工程分院山西太原030024

比较了传统的和基于三维建模技术的产品设计方法。介绍了Pro/ENGINEER软件的特点,提出了从产品设计和三维建模技术的角度,利用Pro/E开发平台进行工程设计的新方法,并给出了应用实例。

关键词：产品设计三维建模机械设计 Pro/ENGINEER软件工程设计

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冲击压路机缓冲减振系统的动力学仿真研究

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