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高地隙自走式车辆主动前轮转向稳定性控制的研究

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石河子大学学报（自然科学版） 2022年第6期40卷 684-690页

作者：杨松林冯静安宋宝石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832003 华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074

针对高地隙自走式车辆动力系统非线性以及多耦合的问题,本文提出基于BP神经网络的自抗扰主动前轮转向控制策略,建立了高地隙车辆非线性七自由度操纵稳定性动力学模型及其参考模型;设计了质心侧偏角自抗扰控制器以及横摆角速度自抗扰控制... 详细信息

针对高地隙自走式车辆动力系统非线性以及多耦合的问题,本文提出基于BP神经网络的自抗扰主动前轮转向控制策略,建立了高地隙车辆非线性七自由度操纵稳定性动力学模型及其参考模型;设计了质心侧偏角自抗扰控制器以及横摆角速度自抗扰控制器,对整车行驶过程中质心侧偏角和横摆角速度之间的耦合特性以及非线性因素进行在线估计和抑制;添加BP神经网络模块对控制器参数进行在线寻优,提高控制器精度和鲁棒性;最后,基于MATLAB/Simulink仿真了高地隙车辆在不同路面环境转向工况下的响应。研究结果表明:基于BP神经网络的自抗扰主动前轮转向控制器BPADRC对比无控制,质心侧偏角峰值降低约6%,横摆角速度峰值降低约7%;对比普通的自抗扰控制器ADRC,控制精度更高,鲁棒性更好。

关键词：高地隙喷雾机主动前轮转向自抗扰控制 BP神经网络鲁棒性 BP神经网络自抗扰控制

高地隙喷雾机操纵稳定性直接横摆力矩控制及实现方式

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江苏大学学报（自然科学版） 2022年第6期43卷 657-665页

作者：冯静安张鹏王伟军齐庆征宋宝石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832003 华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074

针对自走式高地隙喷雾机低速作业工况下操纵稳定性控制效果差的问题,提出直接横摆力矩控制的操纵稳定性控制方案.首先建立了包含Dugoff非线性轮胎模型的7自由度整车模型,设计了整车力矩控制器,它包括纵向控制和横向控制,纵向控制是根据... 详细信息

针对自走式高地隙喷雾机低速作业工况下操纵稳定性控制效果差的问题,提出直接横摆力矩控制的操纵稳定性控制方案.首先建立了包含Dugoff非线性轮胎模型的7自由度整车模型,设计了整车力矩控制器,它包括纵向控制和横向控制,纵向控制是根据实际车速和期望车速的误差对车轮驱动力进行PID闭环控制,横向控制主要有滑模控制器和力矩分配器两部分组成,用于弥补纵向控制对驱动力控制的不足;然后针对横向控制力矩实现方式设计了5种实现直接横摆力矩的车轮控制方案;接着以直接横摆力矩实现方案、车速和负载质量为因素设计了二次旋转正交组合试验;最后,通过响应曲面法利用Design Expert软件探究了3种因素与引入直接横摆力矩后作业车辆操纵稳定性优化指标的关系.仿真试验结果表明:整车力矩控制器能有效改善整车操纵稳定性,且以改变内侧车轮的控制方案,1.25 m·s^(-1)的作业速度和1 000 kg的负载组合下使优化指标达到55.2%.

关键词：高地隙喷雾机操纵稳定性滑模控制二次旋转正交组合试验响应曲面法

借“题”发挥减负提质——基于核心素养的小学语文思辨性问题设计举隅

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小学语文教学 2022年第36期 21-23页

作者：冯静安华东师范大学附属台州学校

“双减”政策下,构建高品质课堂已成为语文教学改革的重中之重。高品质的语文课堂应该直指学生语文核心素养的发展,以核心问题生发课堂主线,运用思辨性思维适当质疑,发现冲突,深度理解文本,助推课堂向纵深发展。那么,如何在教学中引导... 详细信息

“双减”政策下,构建高品质课堂已成为语文教学改革的重中之重。高品质的语文课堂应该直指学生语文核心素养的发展,以核心问题生发课堂主线,运用思辨性思维适当质疑,发现冲突,深度理解文本,助推课堂向纵深发展。那么,如何在教学中引导学生去发现、质疑、思辨,完成自己的思维建构呢?

关键词：语文教学改革核心素养小学语文语文课堂减负提质理解文本思维建构思辨性思维

高地隙喷雾机药箱液体晃动的等效力学模型研究

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石河子大学学报（自然科学版） 2023年第1期41卷 15-20页

作者：王伟军冯静安张鹏宋宝石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832003 华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074

药液晃动是导致高地隙喷雾机侧倾失稳的重要因素。为准确预测药箱内液体晃动行为,本文提出一种单摆-质量-阻尼等效力学模型来模拟药箱内液体晃动行为。首先基于Adams虚拟样机仿真模型输出药箱所受随机加速度激励,并以此激励在Fluent中... 详细信息

药液晃动是导致高地隙喷雾机侧倾失稳的重要因素。为准确预测药箱内液体晃动行为,本文提出一种单摆-质量-阻尼等效力学模型来模拟药箱内液体晃动行为。首先基于Adams虚拟样机仿真模型输出药箱所受随机加速度激励,并以此激励在Fluent中建立药箱液体受迫晃动模型,进行数值模拟液体晃动,获得了冲击力和冲击力矩与随机加速度的关系;然后对矩形截面药箱液体晃动进行动力学和流体力学分析,获得等效力学模型的相关参数,建立了MATLAB/Simulink系统仿真模型;最后通过Fluent验证了系统模型在充液比0.5时的可靠性。结果表明本文所建立的等效力学模型能够较准确地模拟液体晃动行为。

关键词：高地隙喷雾机数值模拟等效力学模型液体晃动

基于自适应容积卡尔曼滤波的路面附着系数识别

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石河子大学学报（自然科学版） 2023年第3期41卷 274-278页

作者：亓佳敖冯静安万文康石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832003 西安电子科技大学机电工程学院陕西西安710000

路面附着系数是车辆行驶稳定性的关键参数之一,精确识别车辆行驶时的路面附着系数是决定车辆安全性能优劣的重要前提。相较通过测量路面物理量的Cause-Based识别方法,基于动力学响应的Effect-Based识别方法受客观环境的影响较小,且经济... 详细信息

路面附着系数是车辆行驶稳定性的关键参数之一,精确识别车辆行驶时的路面附着系数是决定车辆安全性能优劣的重要前提。相较通过测量路面物理量的Cause-Based识别方法,基于动力学响应的Effect-Based识别方法受客观环境的影响较小,且经济成本更为节约。本文结合车辆动力学响应与Dugoff轮胎模型公式,基于极大值后验估计(MAP)原理和观测信息对量测噪声的统计特性进行在线估计,并将其嵌入容积卡尔曼(CKF)中构建自适应容积卡尔曼(NACKF)路面附着系数估计器,提高算法的估计精度。CarSim-Simulink仿真试验结果表明,在高附着路面下NACKF算法的估计精度较之传统四维UKF和CKF分别提高了0.001 7和0.000 55,而在对接路面下估计精度较之传统UKF和CKF分别提高了0.172 3和0.039。

关键词：电动汽车路面附着系数自适应容积卡尔曼滤波极大值后验估计

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高地隙喷雾机车液耦合作业平顺性优化

振动与冲击 2021年第16期40卷 140-150页

作者：王麒淦冯静安余希胜宋宝石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832003 华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

针对高地隙喷雾机作业时其平顺性不佳的问题,建立ADAMS软件高地隙喷雾机虚拟样机仿真模型,并基于谐波叠加原理建立适应于高地隙喷雾机田间作业工况的E等级随机路面模型。考虑液体晃动对高地隙喷雾机作业的影响,建立药箱液体受迫晃动模型... 详细信息

针对高地隙喷雾机作业时其平顺性不佳的问题,建立ADAMS软件高地隙喷雾机虚拟样机仿真模型,并基于谐波叠加原理建立适应于高地隙喷雾机田间作业工况的E等级随机路面模型。考虑液体晃动对高地隙喷雾机作业的影响,建立药箱液体受迫晃动模型,并对其随机加速度激励进行研究,结果表明液体晃动程度受侧向和纵向加速度影响较大。根据药箱液体受迫晃动模型建立高地隙喷雾机车液耦合模型,对高地隙喷雾机不同车速、不同充液率、不同悬架参数工况下的高地隙喷雾机平顺性进行研究,得出各因素对高地隙喷雾机作业平顺性的影响规律,并优化最佳悬架参数,提高了高地隙喷雾机作业平顺性。

关键词：高地隙喷雾机平顺性优化车液耦合优化设计

细颗粒分级复合型水力旋流器结构及工艺参数的优化研究

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机械工程学报 2017年第2期53卷 124-134页

作者：应锐喻俊志王卫兵张亭冯静安杜晟石河子大学机械电气工程学院石河子832003 中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室北京100190 华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

Ca(OH)_2提纯是实现电石渣制备石灰石的关键环节,通过复合型水力旋流器对电石渣细颗粒分级,其结构参数和工艺参数,以及颗粒的物性参数直接决定Ca(OH)_2的提纯效果。基于RSM模型和混合多相流模型,对复合型水力旋流器的流场进行数值模拟,... 详细信息

Ca(OH)_2提纯是实现电石渣制备石灰石的关键环节,通过复合型水力旋流器对电石渣细颗粒分级,其结构参数和工艺参数,以及颗粒的物性参数直接决定Ca(OH)_2的提纯效果。基于RSM模型和混合多相流模型,对复合型水力旋流器的流场进行数值模拟,分析旋转栅结构对流场的影响;同时在平衡轨道理论的基础上,建立复合型水力旋流器的分离粒径预测模型,根据电石渣颗粒的基本特性,对复合型水力旋流器进行结构优化;制作试验样机,采用二次正交旋转组合试验设计,参考分级粒径、分离效率、处理量、分离精度、分股比5项分离指标,验证复合型水力旋流器的分离效果,确定最佳工艺参数。试验结果显示,在进料速度2.1 m/s,旋转栅转速1 205 r/min,进料质量浓度22%的操作条件下,综合分离效果最佳,此时分级粒径为70μm,分离效率达81.3%,处理量为406.7 kg/h;与静态水力旋流器对比结果表明,复合型水力旋流器在压力损耗和离心力场强度方面具有明显优势,而在颗粒的滞留时间方面处于劣势。

关键词：水力旋流器电石渣正交试验分离分级

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基于科研成果资源的工程实践教学改革研究

教育信息化论坛 2022年第15期6卷 99-101页

作者：冯静安倪向东王磊李树峰石河子大学机械电气工程学院

针对工程实践教学存在的不足,结合高校科研成果资源及教学环境,在本科专业认证基础上,整合高校科研成果,探讨如何将科研成果转化为教学资源,服务于本科教学中的工程实践教学,促进本科教育教学改革,提高本科教学质量。

关键词：科研成果资源整合本科教学教学改革

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饲料搅拌机搅龙参数优化研究

饲料搅拌机搅龙参数优化研究

作者：冯静安石河子大学

学位级别：硕士

本文以奶牛饲料混合设备为研究对象,分析了立式TMR饲料搅拌机的物料混合原理,设计了搅拌机虚拟样机模型,进行了物料运动学仿真分析,制作了立式TMR饲料搅拌机试验样机,并进行了物料混合加工试验研究,确定了搅拌机转速、搅拌时间对物料混... 详细信息

本文以奶牛饲料混合设备为研究对象,分析了立式TMR饲料搅拌机的物料混合原理,设计了搅拌机虚拟样机模型,进行了物料运动学仿真分析,制作了立式TMR饲料搅拌机试验样机,并进行了物料混合加工试验研究,确定了搅拌机转速、搅拌时间对物料混合均匀度的影响规律。本次研究中,主要研究结果为: 1、设计制作了立式TMR饲料搅拌机试验样机,该样机中关键部件——锥形搅龙采用2片螺旋叶片加0.25片扫料叶片组成。基本参数为:底部螺旋叶片直径770mm,搅龙顶部螺旋锥角60°,搅龙底部2片螺旋叶片螺距212mm,底部螺旋叶片内径180mm,扫料叶片螺距424mm。 2、分析了搅拌机结构组成及物料混合机理,确定了该试验样机临界转速范围为326转/min。 3、采用SolidWorks软件设计了搅拌机虚拟样机模型,在cosmosmotion下进行了单个物料在不同搅龙螺距、转速及物料位置下的物料运动学仿真,分析了搅龙螺距、转速及物料位置对物料的运动学影响规律。 4.本次试验采用二次旋转正交组合试验,并对试验结果进行分析,得出各影响因素对响应指标的影响规律,确定了最佳搅龙转速与搅拌时间组合为:转速80转/min,搅拌时间6min。

关键词：立式搅拌机 TMR 仿真分析试验研究锥形搅龙