摘要：履带车辆在高速转向时有侧滑和失控的风险。电驱动履带车辆能够达到高车速和较小的转向半径,主动轮转矩和转速控制灵活。基于转向动力学建模与特性分析,提出履带车辆转向稳定性控制方法。建立履带车辆转向动力学模型。模型考虑履带与地面间的摩擦与滑动,计算车辆转向动态过程中各履带板受到的作用力。通过数值计算得到车辆转向的相轨迹。分析系统的平衡点和稳定性,为转向控制器设计提供依据。对动力学模型进行简化,并依据简化模型设计履带车辆转向非线性自抗扰控制器(Active disturbance rejection control,ADRC),设计防侧滑控制策略。利用电驱动履带底盘在不同类型地面对提出的控制器进行验证。结果表明,与PID控制相比,提出的自抗扰转向控制方法将转向角速度跟踪的方均根误差降低7.43%,能够在较大转向角速度范围内稳定跟踪转向指令。提出的防侧滑控制方法显著提高了车辆高速转向的稳定性和平稳性。

摘要：无人驾驶车辆在越野环境中行驶时,往往面临着复杂的地形和多变的路面。为进行可靠且高效的路径规划,保证车辆安全机动行驶,提出一种考虑复杂地形的越野环境无人车辆路径规划方法。该方法包括全局路径规划与轨迹规划,针对全局路径规划,提出一种基于崎岖地形人工势场的改进Theta^(*)算法,该算法综合考虑坡度、地面类型、地面高程等因素,使车辆尽量远离崎岖地形,通过减少途经路径的坡度和起伏地形,来提高车辆在越野环境中的通行效率、稳定性及安全性。针对局部轨迹规划,提出面向多变行驶场景的自适应概率路线图算法(Adaptive probabilistic roadmap method,APRM),通过设计不同的采样策略来适应车辆在越野环境中行驶场景以及障碍物的变化,从而提高复杂越野环境局部轨迹规划算法构建路径网络图的效率。通过试验验证,改进Theta^(*)算法输出的全局路径平均坡度减少35.63%,地表起伏程度降低33.56%,APRM算法在非结构化道路与开阔场景下进行局部轨迹规划所用时间分别减少79.68%和54.74%。

摘要：将多个无人机组合为“集联”飞行平台,能够解决单一无人机通常存在的欠驱动问题,实现六维全向运动,构建飞行操作平台。同时,多飞行器集联平台相比单一飞行器在带载能力、容错能力等方面具有优势。多飞行器集联平台的设计与控制是这一新型平台实现过程中的关键问题。设计了以三架子飞行器在星形连接形式下的集联平台结构,这一集联形式下,集联平台整体具备同时调整六维位置和姿态的能力。对集联平台整体系统进行动力学建模,进而设计了系统整体的控制器。为简化控制,采用奇异摄动理论的思想将整体系统分离为快变子系统和慢变子系统,其中快变子系统对应子飞行器的姿态运动,慢变子系统对应于集联平台的整体运动。由于飞行器的位形空间位于非欧空间,首次运用流形上的轨迹线性化控制设计了慢变子系统的控制器。基于Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的稳定性。采用现场总线技术设计了多个子飞行器间的实时、可扩展通信架构。在此基础上,开发研制了多飞行器集联平台的原理样机软硬件系统。通过仿真测试和样机上的实际飞行测试,验证了集联平台设计与控制方法的有效性。这些工作为发展具备六维全向运动、可拓展的多飞行器集联平台奠定了理论和实验基础。

摘要：为实现机电混合动力车辆功率分流耦合机构的优选与工作模式的优化,对单行星排无级调速装置的联接形式进行了归类分析,建立了具有普适性的分流功率表达式,相对分流功率的计算结果表明输入分流形式的无级变速装置适于机电复合无级传动。针对发动机工作特性设计了分流耦合系统多种工作模式,计算了各模式的功率分配状态和系统效率,基于Artemis循环工况的电力分流仿真结果表明功率分流耦合系统可实现发动机工作状态的优化。

摘要：由于汽车等行业新产品设计及零部件装配时,其原型样机在质量、阻尼、刚度等组件发生变化时常出现振动、噪声问题,需对修改后系统的振动进行预测。嵌入灵敏度函数在减小线性振动实现最优设计方面的作用已得到证实,在非线性系统中借助基于统计方法对响应特性进行评价并用于灵敏度中。采用一阶和二阶多步迭代两种灵敏度技术对车辆传动系统非线性模型振动响应的统计特性进行预测。结果表明,两种方法的预测精度在单自由度模型及车辆传动系统模型中获得验证。该方法为在系统设计参数局部摄动获得最优响应提供理论基础。

摘要：提出了一种基于正负刚度并联半主动控制扭振减振器,论述了其工作原理。推导了正负刚度并联机构的刚度表达式,并分析了其弹性特性。通过建立扭振减振器2自由度强非线性动力学模型,采用设计的控制策略,对其进行了动力学特性仿真,并将结果与传统的双质量飞轮式被动扭振减振器进行对比,证实了该减振器的扭振控制效果。

摘要：针对双车道公路交通场景,提出了自动驾驶汽车换道的决策和轨迹规划方法。首先,设计了基于贝叶斯概率理论的风险评估方法,得到当前场景车道安全性条件概率。然后,设计了基于安全效用的行为决策方法,根据风险评估贝叶斯网络和决策图做出此时的行为决策——车道保持或换道。在轨迹规划层提出了基于非线性模型预测控制(MPC)的轨迹规划方法,模仿优秀驾驶员给定各个优化目标函数的权重系数,求解最优期望换道轨迹。最后,通过仿真验证该决策和轨迹规划方法的有效性,结果表明,在不同风险场景中,所设计的风险评估、行为决策和轨迹规划方法能够使自动驾驶汽车做出安全的行为决策,并规划出最优的换道轨迹坐标和车速,使自动驾驶汽车安全、快速地换道行驶。

摘要：研制了一种以磁流变弹性体为核心智能控制元件的半主动扭转动力吸振器,基于扭转方向上的动力吸振器消振原理,设计了扭转动力吸振器的基本结构.对吸振器进行磁路仿真分析,保证强闭合磁场能够有效控制磁流变弹性体刚度;利用有限元软件进行吸振器动力学仿真,保证了吸振器固有频率对外界激励频率的有效跟随,以实现吸振效果.将吸振器安装在传动系统对应位置,进行传动系统振动响应仿真分析,结果表明动力吸振器能够有效削减传动系统的瞬态波动转矩.提出的磁流变弹性体半主动扭转动力吸振器为旋转机械系统减振应用提供了一种新的思路.

摘要：在AMESim仿真环境下,根据液力变矩减速装置进口调压阀工作原理建立了进口调压阀仿真模型。以ITAE准则为优化目标,在Matlab下循环调用AMESim仿真模型,采用共享小生境遗传算法得到了进口调压阀设计参数的优化结果。最后进行了液力变矩减速装置进口调压试验,试验结果表明:基于AMESim/Matlab联合仿真和遗传算法的优化方法可以简化调压阀设计过程,实现进口调压阀性能优化的目标。

摘要：军用履带车辆上的弹性联轴器常见类型有盖斯林格联轴器、膜片联轴器、橡胶联轴器等,文中主要分析三种不同类型的联轴器的阻尼和刚度特性,理论研究弹性联轴器对某型车辆动力传动系统固有频率的影响,同时研究不同联轴器对系统集中质量的振动角位移幅值以及轴系的振动附加转矩和附加应力等的影响,为弹性联轴器的设计和发动机与传动系统的合理匹配提供依据。