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工程轮胎静力学特性实验研究与参数识别

工程机械 2004年第7期35卷 22-25+29-1页

作者：刘刚张子达赵丁选 9328部队吉林大学

对工程轮胎侧偏特性进行了实验测试。结果表明轮胎侧偏特性是随轮胎载荷、胎压变化而变化的,利用轮胎侧偏特性的半经验公式对实验数据进行了处理,识别出侧偏刚度、侧向附着系数等参数,并给出一般拟合公式,利用该公式可将有限载荷下实验... 详细信息

对工程轮胎侧偏特性进行了实验测试。结果表明轮胎侧偏特性是随轮胎载荷、胎压变化而变化的,利用轮胎侧偏特性的半经验公式对实验数据进行了处理,识别出侧偏刚度、侧向附着系数等参数,并给出一般拟合公式,利用该公式可将有限载荷下实验结果推广至整个载荷实轴区间上。对轮胎径向刚度进行了研究,发现径向刚度也是随载荷变化而变化的,且在微小载荷范围内,径向刚度的变化非常剧烈,并给出了径向刚度随径向变形、载荷变化的一般拟合公式。文章给出的轮胎力学特性一般拟合公式,为利用可变侧偏刚度、可变径向刚度对整车动态特性建模提供了可能。

关键词：轮胎载荷侧偏刚度径向刚度

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二自由度车辆动力学模型的扩展研究

中国测试 2016年第S2期42卷 76-79页

作者：刘文营刘伟崔晓川中国汽车技术研究中心天津300300 东软集团股份有限公司辽宁沈阳110179

为描述极限工况下车辆动力学性能,该文在线性二自由度模型研究基础上,根据纵向车速、等效侧偏刚度的变化规律,对线性二自由度模型进行扩展,通过仿真总结扩展二自由度模型在对操纵稳定性分析中的作用。实车试验数据验证表明,两种模型可... 详细信息

为描述极限工况下车辆动力学性能,该文在线性二自由度模型研究基础上,根据纵向车速、等效侧偏刚度的变化规律,对线性二自由度模型进行扩展,通过仿真总结扩展二自由度模型在对操纵稳定性分析中的作用。实车试验数据验证表明,两种模型可结合以提高对车辆状态的跟踪。

关键词：二自由度模型侧偏刚度操纵稳定性

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轮胎的侧偏特性及其应用

煤矿机械 2011年第1期32卷 198-200页

作者：陈贤忠煤炭科学研究总院太原研究院太原030006

轮胎的侧偏特性是轮胎机械特性的一个重要部分,直接影响着车辆的操纵稳定性,而影响轮胎侧偏特性的因素又有很多。从分析轮胎的侧偏现象入手,着重分析了轮胎的侧偏特性,找出了影响轮胎侧偏特性的因素,为开发新车型时合理选择轮胎提供了... 详细信息

轮胎的侧偏特性是轮胎机械特性的一个重要部分,直接影响着车辆的操纵稳定性,而影响轮胎侧偏特性的因素又有很多。从分析轮胎的侧偏现象入手,着重分析了轮胎的侧偏特性,找出了影响轮胎侧偏特性的因素,为开发新车型时合理选择轮胎提供了理论依据。

关键词：轮胎侧偏现象侧偏特性侧偏刚度回正力矩

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城市轨道交通车辆受电弓综合性能分析与研究

城市轨道交通车辆受电弓综合性能分析与研究

作者：张树峰上海工程技术大学

学位级别：硕士

就中国现状而言,很多大都市的人口呈现持续增长的趋势,以至于它们的交通拥堵情况日益严重。正因为此,未来几年中国城市轨道交通将迎来高速发展。由于城市轨道车辆供求的迅速增加以及标准化要求的不断提高,其关键部件的性能研究便十分重... 详细信息

就中国现状而言,很多大都市的人口呈现持续增长的趋势,以至于它们的交通拥堵情况日益严重。正因为此,未来几年中国城市轨道交通将迎来高速发展。由于城市轨道车辆供求的迅速增加以及标准化要求的不断提高,其关键部件的性能研究便十分重要,特别是受电弓。受电弓与接触网的接触状态能直接表征受流状态的优劣。通过分析得出,受电弓自身的特性对弓网接触状态有着关键性的影响,即研究受电弓的自身特性有着非常重要的意义。本文从受电弓的四大基本性能着手研究,再由基本性能引导出受电弓最主要的两大性能:受流性能和安全性能。考虑受电弓的启动和运行,首先研究的是受电弓的动力性能;考虑与接触线的接触状况,研究的是受电弓的跟随性能,并通过仿真弓头垂向加速度来验证其性能的优劣;考虑弓头侧偏情况,研究的是受电弓的稳定性能;考虑框架受外来振动的情况,研究的是受电弓的缓振性能;最后结合四大基本性能,分析受电弓受流性能和安全性能。动力性能包括起动性能和最大速度,其中起动性能是根据受电弓的结构参数和动力参数进行分析研究的,有:升降弓时间、受电弓工作范围、静态接触力和弓头运行轨迹,其中重点研究的是弓头的运行轨迹;而最大速度的分析研究不仅受到受电弓参数的影响,还受到接触线波动速度的制约。跟随性能的研究主要是求算受电弓的归算质量,在满足动力性能的前提下,合理选择各杆件参数,能获得更小的归算质量。由于质量不易用软件仿真,最后通过仿真弓头垂向加速度来验证。在侧向力的作用下,稳定性能研究的是受电弓弓头的侧偏特性,首先建立弓头侧偏模型,简化模型后列出弓头运动微分方程并进行研究,根据研究结论来改变弓头各参数,可以使得弓头侧偏的衰减增大,最后通过仿真弓头位移衰减曲线和加速度衰减曲线来验证。在轮轨振动或弓网振动作用下,激振性能研究的是受电弓框架对外部振动的衰减程度,建立受电弓质量块模型,利用代数方法对振动微分方程组进行研究,得出研究结论并仿真验证。四个基本性能对受电弓受流性能和安全性能均有或大或小的影响,其中对受流性能影响较大的是:起动性能、跟随性能和缓振性能;而最大速度和稳定性能对安全性能影响较大。

关键词：弓网关系归算质量横摆特性侧偏刚度固有频率受流性能

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子午线轮胎静动态特征仿真分析及优化设计

子午线轮胎静动态特征仿真分析及优化设计

作者：哈斯巴根合肥工业大学

学位级别：硕士

轮胎刚度特性是影响整车操控性能的重要指标之一。特别是侧偏刚度特性,它对于车辆行驶过程中的侧倾、直线稳定性以及碰撞侧翻的安全性都有较大影响。因此,本文以128 205/60 R16子午线轮胎为例,将轮胎胎面、胎侧、帘线层、子午带束层等... 详细信息

轮胎刚度特性是影响整车操控性能的重要指标之一。特别是侧偏刚度特性,它对于车辆行驶过程中的侧倾、直线稳定性以及碰撞侧翻的安全性都有较大影响。因此,本文以128 205/60 R16子午线轮胎为例,将轮胎胎面、胎侧、帘线层、子午带束层等主要部分进行合理简化;为控制轮胎外形及其网格精度对模型求解的影响,对轮胎断面曲线尺寸进行合理计算并进行重新绘制。建立了由一维梁单元、二维壳单元、三维实体单元组合的子午线轮胎有限元模型。利用LS-DYNA软件模拟分析了轮胎在不同路况下的刚度特性。对比常见的全壳单元及全实体单元轮胎模型,建立了多个典型仿真工况进行对比分析,探讨了组合单元模型的求解精度及效率。提出利用有限元节点变形差值求解侧偏角的算法,利用Fiala理论推导和证明了轮胎接地印记半长与接地线性区域长度间的关系公式,从而解决了前人求解侧偏角过程中临界接地点的定位不准问题,提高了侧偏角计算的精度。利用所建立了的梁、壳、实体组合单元轮胎模型,进行了轮胎的径向刚度、侧向刚度和侧偏刚度的模拟计算和分析,并与试验结果进行了比较分析。结果表明,仿真分析和试验有较好的一致性,论文所提出的基于Fiala理论的改进算法与临界点算法相比,具有更高的计算精度。论文最后分析了轮胎胎压参数对轮胎刚度特性的影响。

关键词：子午线轮胎侧偏刚度有限元仿真 Fiala理论模型 LS-DYNA

基于观测器的分布式电动汽车横摆稳定性控制策略研究

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基于观测器的分布式电动汽车横摆稳定性控制策略研究

作者：谭子胡长安大学

学位级别：硕士

随着国家政策对电动汽车的大力支持,电动汽车将会成为未来的主要交通工具之一。由于横摆稳定性控制已成为评价车辆性能的重要指标,而分布式电动汽车取消了差速器,研究其横摆稳定性控制对车辆实现差速控制和方向稳定性控制具有重要意义... 详细信息

随着国家政策对电动汽车的大力支持,电动汽车将会成为未来的主要交通工具之一。由于横摆稳定性控制已成为评价车辆性能的重要指标,而分布式电动汽车取消了差速器,研究其横摆稳定性控制对车辆实现差速控制和方向稳定性控制具有重要意义。本文在项目“电动汽车检测线核心装备及数据融合合并关键技术”(2019ZDLGY15-01)、陕西省重点产业创新链(群)项目(2018ZDCXL-GY-05-03-01)“分布式驱动纯电动乘用车关键技术研究”,和中国博士后基金特别资助项目(2018T111006)项目“基于制动意图和状态估计的电动汽车复合制动协调控制”支持下,进行了基于观测器的分布式电动汽车横摆稳定性控制策略研究,并从以下几个方面开展课题的研究工作:(1)设计了双层结构的电动汽车横摆稳定性控制系统模型,上层采用滑模算法对期望的附加横摆力矩进行控制;下层以最小轮胎利用率之和为优化目标,将附加横摆力矩分配到后轴驱动轮上,实现横摆稳定性控制。通过仿真试验验证双层横摆稳定性控制系统的性能,也为后续的研究完成基础模型搭建工作。(2)侧偏刚度的准确性对横摆稳定性控制系统模型的精度具有重要的影响,但是侧偏刚度在车辆行驶过程中是动态变化的,并且不容易测量。为了研究动态侧偏刚度对车辆横摆稳定性控制系统的影响,设计了基于卡尔曼滤波器的参数观测器,并通过试验验证了参数观测器的准确性,为求解动态侧偏刚度奠定了基础。(3)考虑动态侧偏刚度对车辆横摆稳定性的影响,在双层横摆稳定性控制系统的基础上设计了三层结构的横摆稳定性控制系统。通过仿真试验验证准确的动态侧偏刚度估计对车辆横摆稳定性控制的优化效果。试验结果表明,无论是在低速双移线工况还是在高速双移线工况下,具有滑模结构的双层控制系统比无滑模结构的双层控制系统更趋向不足转向,横摆率减小,具有更好的操纵稳定性。而三层结构的横摆稳定性控制系统比双层结构控制系统的滑模面最大误差显著减小,减少量达到44%,因此,动态侧偏刚度的准确估计能进一步提高横摆稳定性控制系统的稳定性,同时能提高车辆的操纵稳定性。

关键词：横摆稳定性侧偏刚度滑模控制卡尔曼滤波器操纵稳定性

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基于扩展卡尔曼滤波的车辆参数辨识

现代机械 2019年第3期 4-9页

作者：王杰浙江大学动力机械与车辆工程研究所人车自动化实验室

在车辆动力学控制中,动力学参数的准确性会严重影响车辆控制的安全性与稳定性,因此在对车辆进行动力学控制前必须对其动力学模型进行参数辨识。对车辆的纵向和侧向的动力学建模,考虑实际传感器的测量噪声与控制器计算频率,采用扩展卡尔... 详细信息

在车辆动力学控制中,动力学参数的准确性会严重影响车辆控制的安全性与稳定性,因此在对车辆进行动力学控制前必须对其动力学模型进行参数辨识。对车辆的纵向和侧向的动力学建模,考虑实际传感器的测量噪声与控制器计算频率,采用扩展卡尔曼滤波算法对纵向动力学参数整车质量和横向动力学参数前后轴等效侧偏刚度进行实时在线辨识。通过MATLAB/Simulink-CarSim联合仿真分析验证了扩展卡尔曼滤波算法对于参数辨识的有效性,得到了车辆质量、车辆等效前后轴侧偏刚度的在线辨识结果,并基于NI实时平台验证了算法的实时性。

关键词：扩展卡尔曼滤波车辆动力学模型参数辨识整车质量侧偏刚度

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