摘要：针对变传动比转向器中齿条齿扇副的重合度、换向连续等多个设计目标不相关甚至矛盾的问题,提出了一种变传动比齿条齿扇副的设计方法。该方法以齿扇中间截面为设计出发点,得到的齿条和齿扇均是非圆的,克服了单纯以直齿条或渐开线齿扇作为设计出发点时设计不灵活的不足。首先,研究了重合度和换向角的计算方法,进而明确了参数设计目标,然后选取了齿扇中间截面上的相关参数作为设计参数,并分析了各参数对各设计目标的影响,最终提出了设计参数的寻优方法。对某款变传动比转向器的设计实例表明,该方法的齿条齿扇副满足传动连续和换向连续的要求,齿扇没有根切和齿顶变尖。所提方法设计自由度大,综合考虑了所有设计目标,设计过程方便快捷。

摘要：为实现变间隙特性,循环球式转向器中摇臂轴上的齿扇通常设置了偏心距,该偏心齿扇是实现转向器变比传动的重要部件。由于齿扇存在偏心距,会使转向器输出的传动比曲线受到影响,尤其对变比曲线的影响更为明显,且会产生变异。以齿扇几何中心点和摇臂轴轴心点分别建立坐标系,计算分析了偏心齿扇在各转角点上所引起的传动比瞬时变化量,提出了用转向器期望的传动比减去该瞬时变化量来进行修正。依据瞬时修正后的传动比设计偏心齿扇的齿廓曲面,可使转向器输出期望的传动比曲线。同时,提出了定量修正传动比的简化方法,与期望值误差可控制在0.3%以内。

摘要：转向传动比是影响车辆主动安全性及操纵稳定性的重要因素。为改善线控转向车辆在低附着系数路面下的转向特性,设计了随路面附着系数和车速变化而自适应调整的变增益传动比。建立汽车二自由度模型,分析影响横摆角速度增益的因素,并通过仿真得到影响因素与增益之间的数据关系。采用Min-Max归一化方法,将影响因素与横摆角速度增益之间的数据进行预处理,构建神经网络数据集;设计蛇算法优化的BP神经网络(SO-BP),利用预处理后的数据集对SO-BP神经网络进行训练,由此动态获取变横摆角速度增益。采用变横摆角速度增益与侧向加速度增益按比例综合的策略,设计线控转向变增益传动比。利用Simulink-CarSim搭建线控转向整车模型,分别在高附着系数路面双移线工况和低附着系数路面角阶跃工况下,将所设计的变增益传动比与传统定增益传动比进行对比分析。结果表明:高附着系数路面条件下,两种传动比车辆的行驶轨迹误差保持在3%以内,而变增益传动比车辆的转向盘转角峰值降低了9.1%;低附着系数路面条件下,变增益传动比车辆在中低车速下的横摆角速度稳态值降低了22.3%、峰值降低了24.6%,中高车速下的横摆角速度稳态值降低了6.6%、峰值降低了10.8%。变增益传动比不仅可以提高车辆在高附着系数路面上的转向灵敏度,也改善了在低附着系数路面上行驶的安全性与操纵性。

摘要：理想转向特性对改善车辆操纵稳定性有重要意义。本文中基于LQR最优控制理论,提出了一种新型后轮主动转向变传动比控制策略。首先,综合考虑低速操纵响应性与高速行驶稳定性,建立4WIS电动车理想转向特性;接着根据变传动比曲线设计预期的横摆角速度,并基于LQR最优控制理论提出了主动后轮转向控制策略,以跟踪横摆角速度的预期值;最后,针对典型的双移线工况,进行人车路闭环控制仿真,结果表明,所提出的控制策略较好地实现了理想转向特性。

摘要：为了解决传统固定转向传动比以及鲁棒H_(∞)控制方法无法很好地改善车辆稳定性的问题,提出全轮线控转向车辆的变传动比和可拓H_(∞)控制策略。首先,建立八自由度车辆动力学模型和轮胎模型。其次,以车辆方向盘转角和车速为输入信息,基于模糊控制方法设计全轮线控转向车辆的转向传动比,并计算出全轮线控转向车辆的前轮转角。然后,以横摆角速度偏差和偏差微分为特征值,基于可拓控制理论将车辆状态划分为3个区域:经典域、可拓域和非域;在经典域中,采用基于横摆角速度反馈的鲁棒H_(∞)控制方法,实时获取全轮线控转向车辆的后轮转角;在可拓域和非域中,结合可拓控制和H_(∞)控制策略,动态调整H_(∞)控制器的输出信号,在保证控制系统鲁棒性的前提下改善车辆的操纵稳定性。最后,基于MATLAB/Simulink仿真平台和自主研制的全轮线控转向特种消防救援车辆,通过正弦转向、单移线、阶跃转向、双移线等典型工况对所提控制方法进行验证,并以平均绝对误差和均方根误差为评价指标,与无控制和H_(∞)控制方法进行对比分析。仿真和试验测试结果表明:(1)变传动比控制方法不仅可以提高车辆低速时的转向灵敏度,也能改善车辆高速时的稳定性;(2)相比传统鲁棒H_(∞)控制,可拓H_(∞)控制策略提高了全轮线控转向车辆的操纵稳定性,改善了车辆全轮线控转向控制系统的鲁棒性。

摘要：提出了一种具有变传动比功能的电动助力转向(EPS)系统,并建立EPS系统变传动比数学模型.采用固定转向增益的控制策略,鉴于特征车速对稳定性的影响,以及转向盘转角对操纵性的要求,提出变动比控制规律的2种方案:方案1是由固定横摆角速度增益和侧向加速度增益得到的变传动比控制规律进行分段线性叠加得到的控制规律;方案2是在方案1的基础上进行转向盘转角修正得到的控制规律.为验证所提出的2种方案,建立了人-车-路闭环系统.基于线性矩阵不等式方法,设计了无刷直流电动机的角位移跟踪鲁棒PID控制器.进行了单移线道路仿真试验,并从转向盘转角和路径跟踪的性能方面,对2种方案进行了对比分析.仿真试验结果表明:变传动比控制规律方案2的整体性能优于方案1.

摘要：针对汽车定传动比转向特性存在的不足,提出用前馈和自抗扰反馈的汽车转向变传动比控制算法,实现汽车主动前轮转向。设计了前馈控制器和自抗扰反馈控制器,前馈控制器实现汽车转向传动比随车速在12-24之间变化,自抗扰反馈控制器跟踪理想参考横摆角速度。建立车辆闭环控制模型,控制Car Sim车辆模型进行双移线、转向盘角阶跃输入和对开路面试验,并与PID控制仿真结果进行对比。仿真试验结果表明,所设计的前馈和反馈控制器实现了变传动比转向控制,车辆路径跟踪性能好、响应超调量小、响应时间短以及抗干扰能力强,且各项性能优于PID控制,改善了汽车操纵稳定性。

摘要：为了满足齿轮变传动比运动、提高轮齿承载能力,结合齿轮啮合理论和双圆弧齿廓曲线结构参数特征,提出了一种新型双圆弧齿廓椭圆齿轮。阐述了其节曲线的设计方法,利用SolidWorks软件建立了双圆弧齿廓椭圆齿轮三维模型;使用Adams软件对双圆弧齿廓椭圆齿轮副模型进行了运动学仿真,分析了不同偏心率对双圆弧椭圆齿轮副传动比变化规律的影响,并对比理论传动比曲线,分析了仿真传动比曲线存在波动误差的影响因素;为了减小齿轮副振动脉冲,给出了偏心率适当的取值范围。本文的设计方法和分析结果对双圆弧齿廓非圆齿轮的参数化设计有理论参考价值,可为双圆弧齿廓椭圆齿轮副数控加工制造及应用提供依据。

摘要：针对目前电动助力转向器在中型清扫车上的应用现状,为了解决电机尺寸过大、应用困难的问题,提出了新型的变传动比传动的设计方案。以某款车型的电动助力转向系统为例,研究了该车所用转向器传动方案及其电机输出力矩变化情况,建立了该转向系统数学模型;结合清扫车使用工况,确定了齿轮齿条变传动比设计参数,进行了相关计算、对比分析,验证了该方案的改进效果。采用新的设计方案可直接缩小助力电机的输出力矩变化范围,降低选取的电机功率值,达到了减小电机尺寸,扩大电动助力转向系统适用范围和节约能源的目的。

摘要：为了充分发挥线控转向可以自由设计角传动比的特性和四轮转向技术在提高汽车操纵稳定性的优点,提出了基于线控转向模糊变传动比和采用LQR最优控制四轮转向相互结合的方法。利用Matlab/Simulink软件对该方法进行建模仿真,并与相同参数的前轮转向、定前后轮转向比四轮转向以及转向系定传动比最优控制四轮转向仿真对比,结果表明,该方法不仅实现了低速时具有较高的转向灵敏性和高速时具有较好的转向稳定性的理想转向特性,而且能够保证在各种工况下质心侧偏角基本为零和横摆角速度瞬态响应的超调量很少,稳定时间缩短,并处于一个相对安全的位置。