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自动驾驶车辆转向系统设计

机械强度 2019年第6期41卷 1429-1435页

作者：李学鋆章菊陈小兵湖北汽车工业学院汽车工程学院十堰442002 湖北汽车工业学院汽车动力传动与电子控制湖北省重点实验室十堰442002

自动驾驶车辆需具备独立完成转向操作的能力,传统的电动助力转向系统无法满足该要求。为了达到自动驾驶车辆自动转向的目的,设计可同时满足驾驶员驾驶和车辆自动驾驶两种工况的车辆转向系统,对转向系统关键零部件进行选型设计;根据不同... 详细信息

自动驾驶车辆需具备独立完成转向操作的能力,传统的电动助力转向系统无法满足该要求。为了达到自动驾驶车辆自动转向的目的,设计可同时满足驾驶员驾驶和车辆自动驾驶两种工况的车辆转向系统,对转向系统关键零部件进行选型设计;根据不同驾驶工况建立转向系统数学模型,利用Matlab/Simulink进行系统仿真。仿真结果表明,该转向系统可以满足自动驾驶工况,且可以保证车辆的稳定性,但由于转向系统输出值与输入值存在误差,导致行驶轨迹存在一定的偏移。

关键词：自动驾驶车辆驾驶权自动驾驶转向系统

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转向系统综合刚度知识模型的建立与应用

转向系统综合刚度知识模型的建立与应用

作者：夏传延同济大学

学位级别：硕士

论文首先论述了国内卡车与国外的差距,不是功率或其他宏观上的,而是在可靠性、耐久性、电子化及与人主观感受如操纵性等全方位的差距。要赶上这些差距,就需要细节方面的努力,在设计与匹配上面精益求精,这就必须要有依据地进行设计,而非... 详细信息

论文首先论述了国内卡车与国外的差距,不是功率或其他宏观上的,而是在可靠性、耐久性、电子化及与人主观感受如操纵性等全方位的差距。要赶上这些差距,就需要细节方面的努力,在设计与匹配上面精益求精,这就必须要有依据地进行设计,而非关注的自主开发,外界认为仅仅是外形设计加品牌营销这么简单。因此,本文将汽车的操纵稳定性的工程应用定为研究课题。然后,就4×2卡车建立转向系统综合刚度计算模型,就其计算原理和应用特性进行了论述,为在实际应用铺垫基础。转向系统的操纵稳定性,是一个复杂的问题,理论模型的计算,必须要有实验数据的支撑,理论的模型才有应用的意义与可行性。反过来一些经验数据也可以积累起来,使设计水平逐步提高。因此,本文建立了转向系统综合刚度试验模型。最后进行实例应用。总之,本文对如何从根本上提升我们的自主开发设计能力,有一定的借鉴作用。

关键词：汽车操纵稳定性转向系统

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制动工况下汽车转向系统敏感度分析方法

交通运输工程学报 2008年第3期8卷 20-23页

作者：刘喜东马建郭荣庆长安大学汽车学院陕西西安710064

为了解制动工况下转向系统敏感度对前轮摆振的影响程度,将车轮、前轴与钢板弹簧作为一个整体进行考虑,分析了钢板弹簧和转向系统的空间状态变化情况,提出了前轮摆动角的计算方法,以转向系统空间状态引起的前轮摆动角为指标评价转向系统... 详细信息

为了解制动工况下转向系统敏感度对前轮摆振的影响程度,将车轮、前轴与钢板弹簧作为一个整体进行考虑,分析了钢板弹簧和转向系统的空间状态变化情况,提出了前轮摆动角的计算方法,以转向系统空间状态引起的前轮摆动角为指标评价转向系统敏感度。计算结果表明:在空载状态下,当制动力达到35kN时,前轮摆动角最大值为0·5°。可见,此车转向系统敏感度较低,评价结果符合实际,因此,计算方法可行。

关键词：汽车工程转向系统灵敏度空间状态前轮摆振

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转向系统5轴性能试验台试验研究

转向系统5轴性能试验台试验研究

作者：石宏春重庆理工大学

学位级别：硕士

转向系统作为汽车关键部件之一,其性能直接关系到汽车的操稳性与安全性。在装车之前有必要进行相关的台架试验来验证设计的合理性。转向系统5轴性能试验台以方向盘轴、左右轮胎侧向力、左右悬架位移为加载单元,能够更加准确地测试转向... 详细信息

转向系统作为汽车关键部件之一,其性能直接关系到汽车的操稳性与安全性。在装车之前有必要进行相关的台架试验来验证设计的合理性。转向系统5轴性能试验台以方向盘轴、左右轮胎侧向力、左右悬架位移为加载单元,能够更加准确地测试转向系统的性能与参数特性,验证转向系统设计的合理性。本课题依托重庆市应用开发计划项目:“转向系统5轴性能试验台开发”。对试验台测试系统进行设计,并在此基础上进行相关试验研究,主要研究与内容有以下几点:（1）分析了国内外转向试验台的开发及性能测试现状,详细阐述了转向系统5轴性能试验台的结构特点及功能原理。（2）采用模块化设计法对测试系统软件功能进行划分,完成了运动控制系统、数据采集系统、数据库管理系统的软件设计,为后期性能测试及分析奠定基础。（3）依据QC/T 529-2013、QC/T 29096-2014、QC/T649-2016行业标准,利用所设计的软件测试系统在转向系统5轴性能试验台上完成了摩擦力矩试验、自由间隙试验、助力电流特性试验、输入力矩/输出力特性试验,验证了转向系统5轴性能试验台能够满足测试需求。（4）通过分析现有回正性能试验方法的不足,提出了一种不施加主动回正负荷的回正性能测试方法,通过测试并得出相关结论:回正残余角、回正时间随车速增高而减小,并且小回正负荷时车速超过30km/h的工况下,回正残余角基本保持在0～15°范围内。（5）在悬架位移变化工况下,进行了系统摩擦力矩、逆向驱动力、系统回正性能试验。测试结果表明悬架位移对系统摩擦力矩、逆向驱动力基本无影响。悬架位移对回正电流的变化有一定影响,对回正时间和回正残余角基本无影响。

关键词： 5轴性能试验台测试系统试验方法试验研究转向系统

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铰接车辆液压动力转向系统动态特性仿真

中南大学学报（自然科学版） 2004年第1期35卷 80-85页

作者：杨忠炯何清华中南大学机电工程学院湖南长沙410083

利用液压控制理论和SIMULINK控制系统仿真软件,以DQ 18型地下运矿卡车(地下汽车)液压动力转向系统为例,计算并仿真铰接车辆液压动力转向系统的动态特性,仿真结果为设计液压动力转向机构提供理论依据。研究结果表明:负载质量决定液压转... 详细信息

利用液压控制理论和SIMULINK控制系统仿真软件,以DQ 18型地下运矿卡车(地下汽车)液压动力转向系统为例,计算并仿真铰接车辆液压动力转向系统的动态特性,仿真结果为设计液压动力转向机构提供理论依据。研究结果表明:负载质量决定液压转向系统的响应速度,响应速度与负载质量成反比。为改善液压转向系统的动态特性,应减少转向油缸负载质量,同时缩短转向系统液压管路的长度以减少液压管路中油液质量;液压系统的有效液体体积弹性模数对液压系统的动态响应速度影响很大,严格控制液压系统中空气的含量,同时液压管路采用钢管以及缩短液压胶管的长度,以改善系统的动态特性。该液压动力转向系统仿真模型针对不同的液压转向系统,只需改变个别参数,就可对液压转向系统进行仿真和优化设计。

关键词：铰接车辆液压动力转向系统动态特性仿真 SIMULINK控制系统

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基于PID控制策略的电动助力转向系统研究

机械科学与技术 2011年第4期30卷 622-624页

作者：牟春燕吴凯姜革林红旗周华维鲁东大学先进制造与自动化技术重点实验室烟台264025

研究了PID控制的助力特性。根据转矩信号和车速信号确定助力电动机的目标转矩,通过PID控制参数使得电动机施加在转向轴的助力转矩能快速跟随目标转矩,达到助力转向的目的。分析结果证实,所研究的PID控制策略具有良好的助力性能。试验结... 详细信息

研究了PID控制的助力特性。根据转矩信号和车速信号确定助力电动机的目标转矩,通过PID控制参数使得电动机施加在转向轴的助力转矩能快速跟随目标转矩,达到助力转向的目的。分析结果证实,所研究的PID控制策略具有良好的助力性能。试验结果表明:提出的控制策略是有效的。

关键词：转向系统转矩控制 PID控制策略

基于遗传算法的客车前独立悬架及转向系统的运动学优化设计

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机械设计 2010年第6期27卷 78-82页

作者：李坤钟崴童水光吴燕玲浙江大学能源工程学系浙江杭州310027

针对某型号客车使用中前轮磨损严重、转向摇臂与转向器易干涉而导致转向器漏油、悬架与转向系统球铰磨损严重等问题,建立了该客车前独立悬架及转向系统的运动学分析模型,以前轮定位参数的变化最小、车轮实际转角与理论转角之差最小,以... 详细信息

针对某型号客车使用中前轮磨损严重、转向摇臂与转向器易干涉而导致转向器漏油、悬架与转向系统球铰磨损严重等问题,建立了该客车前独立悬架及转向系统的运动学分析模型,以前轮定位参数的变化最小、车轮实际转角与理论转角之差最小,以及轮胎的侧向滑移最小为优化目标,提出了采用遗传算法对客车前独立悬架及转向系统进行优化设计的方法,解决了原车悬架与转向系统的若干问题,为该型客车的改进提供了重要设计参考。

关键词：客车悬架转向系统遗传算法优化设计

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车辆转向系统的计算机辅助设计

汽车工程 2003年第5期25卷 490-492页

作者：郭荣田晋跃于英江苏大学镇江212013

介绍了应用ADAMS软件对车辆转向系统进行设计的方法 ,并对某车建立了其转向机构的动力学模型。采用了参数化分析方法 ,对影响转向角的因素进行了设计研究 ,并进行了优化设计。在优化设计的基础上 ,运用ADAMS求解出了液压缸的推力 ,算出... 详细信息

介绍了应用ADAMS软件对车辆转向系统进行设计的方法 ,并对某车建立了其转向机构的动力学模型。采用了参数化分析方法 ,对影响转向角的因素进行了设计研究 ,并进行了优化设计。在优化设计的基础上 ,运用ADAMS求解出了液压缸的推力 ,算出了主要液压元件的参数。和传统的设计方法相比 ,这种方法提高了精度和效率。

关键词： ADAMS软件转向系统计算机辅助设计汽车优化设计

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步行式底盘转向系统运动分析

机械科学与技术 2005年第12期24卷 1495-1498页

作者：韩军高德平陈高杰吴继斌何绍华南京航空航天大学南京210016 总装工程兵科研一所无锡214035

为了获得步行式底盘转向系统的运动参数,针对底盘转向系统的结构特点,以保证转向时整车稳定性和转向轮无侧向滑动为出发点,建立了转向系统的动力和运动学模型,分别对前轮、后轮和四轮转向3种转向工况的最小转弯半径、转弯速度和机构运... 详细信息

为了获得步行式底盘转向系统的运动参数,针对底盘转向系统的结构特点,以保证转向时整车稳定性和转向轮无侧向滑动为出发点,建立了转向系统的动力和运动学模型,分别对前轮、后轮和四轮转向3种转向工况的最小转弯半径、转弯速度和机构运动状态参数进行了优化分析。研究表明,该理论分析方法可以为底盘转向系统的设计和应用提供了理论基础。

关键词：步行式底盘转向系统稳定性纯滚动优化分析