摘要：针对机械弹性电动轮(MEEW)式车辆的稳定性控制问题,考虑到车辆在实际行驶时存在的一些MEEW内部摄动和外部干扰,建立了存在非线性干扰项的2自由度车辆模型。基于上述模型对整车进行稳定性分层控制,在上层中分别设计了基于扩张状态观测器(ESO)的横摆角速度和质心侧偏角滑模控制器。通过ESO对非线性干扰项进行实时的观测和补偿。依据β-β相平面对车辆的稳定性区域进行划分,并基于此对上述两个控制器进行平滑切换。在下层控制器中,基于二次规划方法进行转矩分配。仿真实验结果表明:在考虑干扰的情况下,本文横摆稳定性控制器能够很好地控制匹配MEEW的分布式驱动电动车的稳定性。

摘要：针对匹配机械弹性电动轮(MEEW)车辆的横摆稳定性控制问题,提出一种基于主动前轮转向(AFS)与直接横摆力矩控制(DYC)的稳定性协调控制策略。为修正车辆行驶过程中的前轮转角输入,设计了基于微分平坦与RBF神经网络的AFS控制器,从而提高车辆的转向能力。针对AFS控制器在极限工况下易失效的缺陷,引入基于线性二次型调节器(LQR)的直接横摆力矩控制算法,并依照轴荷比分配四轮力矩。最后,依据机械弹性电动轮的质心侧偏角-质心侧偏角速度相平面图划分稳定域,实现AFS与DYC的协调控制。通过Matlab/Simulink和Carsim进行联合仿真,结果表明:所提出的AFS控制算法在高速高附着工况下有良好的稳定控制性能,但在高速、低附着极限工况下控制效果受到影响。而AFS/DYC协调控制策略效果较好,跟踪精度优于单一控制器,质心侧偏角和横摆角速度的最大跟踪误差仅为3.03°和1.82(°)/s,可保证汽车在极限工况下转向时的横摆稳定性。

摘要：轮胎是农用车辆行走系的重要部件,直接影响车辆各种使用性能的发挥。针对传统农用车轮胎在使用过程中易扎伤、易磨损等问题,设计了一种新型机械弹性车轮。利用有限元方法结合LMS模态试验,研究了各种因素对机械弹性车轮模态参数的影响机理和规律,计算了滚动状态下机械弹性车轮的模态参数,获得了转速对车轮模态参数的影响规律,从而得到了滚动状态下机械弹性车轮的模态特性。研究结果表明,机械弹性车轮在滚动状态下的模态特性可为其与农业车辆的匹配提供一定的指导。

摘要：针对汽车质心侧偏角难以直接获取的问题,提出了基于径向基神经网络与驾驶员-汽车闭环系统相结合的侧偏角估计方法。把汽车侧偏角看作横摆角速度和侧向加速度时间序列的映射,采用均匀设计方案对训练样本进行优选,通过神经网络建立三者之间的映射关系。同时设计了一种改进自适应卡尔曼滤波算法,将其运用到相同道路输入下汽车侧偏角的估计当中。对两种方法进行了基于实车试验的比较:神经网络方法的估计误差均值和标准差分别为0.046333°、0.057 822;°自适应卡尔曼滤波方法的估计误差均值和标准差分别为0.062 745°、0.089 241°。研究结果可以为汽车稳定性控制系统估计器的设计提供理论指导。

摘要：针对磁固耦合效应下集成式永磁电动轮定子振动问题,依据改进的子域模型理论和有限元分析方法,建立考虑定子齿尖效应的磁场预测模型。首先,根据Maxwell应力张量方程,明确不平衡电磁力时空分布及幅频特性;其次,基于薄壳理论,将定子总成等效为弹性圆柱薄壳,建立考虑激振力变化的磁固耦合动力学模型,给出电动轮关键构件模态频率及振型;在此基础上,以降低定子耦合振动为优化目标,采用提出的自适应权重粒子群优化算法对定子结构参数进行设计。对比分析表明,结构优化后,定子磁固耦合振动得到了有效改善,提高了永磁电动轮运行的稳健性。

摘要：为更准确地预测轮毂轴承疲劳寿命,对第三代轮毂轴承进行多影响因素疲劳寿命分析。基于Romax建模仿真功能,建立第三代轮毂轴承仿真模型,通过旋转弯曲疲劳试验机进行疲劳试验,得到寿命仿真值与试验值的误差均在7%以内,验证了Romax模型的可靠性。通过改变载荷大小设计了4种工况的载荷谱,对比左右2列滚动体在4种工况下的应力分布变化,得到了轴承滚动体应力分布随载荷变化的规律。通过仿真模型进行了轴承径向载荷、工作温度、轴向工作游隙、润滑剂黏度的单因素试验。采用正交试验设计,分析了上述因素对轴承疲劳寿命的影响权重。最终得到轮毂轴承疲劳寿命受4种影响因素作用的变化规律,得到轴承在工作温度、轴向工作游隙、润滑剂黏度3种因素作用下的最佳条件:工作温度≤60℃,轴向工作游隙在-25~-20μm内,润滑剂黏度≥220 mm^(2)/s。试验结果可为轮毂轴承设计提供参考。

摘要：准确实时地获取行驶过程中的状态信息是汽车动态控制系统研究的关键,为此提出了一种新的汽车状态估计器。建立了包含不准确模型参数和未知时变统计特性噪声的非线性汽车动力学模型,针对该非线性系统提出一种双重扩展自适应卡尔曼滤波算法(DEAKF)。该算法采用两个卡尔曼滤波器并行运算,状态估计和参数估计互相更新,同时将带遗忘因子的噪声统计估值器嵌入到状态校正过程和参数校正过程之间,以解决系统的噪声时变问题。基于ADAMS的虚拟试验和实车试验结果表明,该算法的状态估计精度高于EKF方法和DEKF方法的状态估计精度,同时具有良好的模型参数校正能力,对汽车动态控制系统中估计器的设计具有理论指导意义。

摘要：为研究外倾角对悬链式非充气车轮侧偏特性的影响,分析了悬链式非充气车轮的结构及承载机制,假定车轮所有弹性均集中在具有刷子变形特征的0轮胎面,建立了悬链式非充气车轮外倾和侧偏特性刷子理论模型.利用轮胎动态特性试验台对悬链式非充气车轮外倾和侧偏特性进行了试验研究,并将试验数据和理论模型的理论值进行对比分析.结果表明:所建立的理论模型对车轮外倾和侧偏特性的表达具有良好的可靠性;当外倾角与侧偏角同号时,外倾角会使侧向力增大,回正力矩减小,而异号时则会减小侧向力,同时增大回正力矩.研究为悬链式非充气车轮结构的优化设计及复合工况下的理论建模提供了指导.

摘要：为了满足新型机械弹性车轮结构响应预测和动态优化设计的要求,采用有限元计算与试验测试相结合的方法对其振动特性进行了研究。通过有限元分析得到车轮结构的振动模态频率及相应的振型,结合参数灵敏度分析和试验模态对其有限元模型进行修正。基于内积相关度理论,对修正后的有限元计算模态和试验模态参数进行了相关性分析,根据两者的吻合程度,验证了有限元建模及修正分析方法的有效性;修正后的有限元模型精度得到提高,计算结果更加反映了车轮的结构特性,为机械弹性车轮结构动态优化设计研究提供了参考。

摘要：为深入研究匹配机械弹性车轮(MEW)的某越野车的横摆与侧翻稳定性集成控制策略,利用刷子简化理论模型建立了MEW纵滑与侧偏理论模型,并利用Carsim软件建立了匹配MEW的整车非线性仿真模型;以预测载荷转移率(PLTR)作为上层决策指标建立了具有上下两层结构的横摆与侧翻控制系统,上层控制器利用模糊PID控制方法进行横摆与侧翻力矩决策,下层控制系统利用差动制动实现对来自上层制动力矩的分配与实施。通过与Carsim的联合仿真,在Simulink中建立了集成控制算法,结果表明设计的横摆与侧翻稳定性集成控制算法在防侧翻的同时提高了汽车的横摆稳定性,特别是在极限工况下能有效防止侧翻事故的发生。