摘要：基于近机类专业机械设计基础课程教学质量欠佳的现状,本文进行深入剖析,发现在教学内容上存在课时少而内容多、应用少而理论多、新内容少而旧内容多;教学方法上存在讲述多而参与少、传统教具多而现代教育技术少;考核方式单一且实践活动缺乏等问题。针对这些问题提出改进建议,包括明确课程标准与教学目标,优化教学内容,优化教学方法,增加实践活动等。通过这些举措,期望提升近机类专业机械设计基础课程教学质量,推动近机类专业机械设计教育的发展与进步。Based on the current situation where the teaching quality of the Mechanical Design Foundation course for near-mechanical majors is not satisfactory, this paper conducts an in-depth analysis and finds that in terms of teaching content, there are problems such as too much content within limited class hours, more theories but fewer applications, and less new content while more outdated content. In terms of teaching methods, there are issues like too much lecturing but insufficient student participation, more traditional teaching aids but less application of modern educational technologies. Moreover, the assessment methods are monotonous and there is a lack of practical activities. In response to these problems, improvement suggestions are put forward, including clarifying the curriculum standards and teaching objectives, optimizing the teaching content, improving the teaching methods, and increasing practical activities. Through these measures, it is expected to enhance the teaching quality of the Mechanical Design Foundation course for near-mechanical majors and promote the development and progress of mechanical design education for such majors.

摘要：为满足装甲车辆乘员信息作业人机工效试验需求,设计开发了装甲车辆信息系统人机工效试验平台。分析了试验平台的系统方案,包括主控系统、模拟测试系统和数据处理系统;依据实车环境设计了试验座舱及控制台、操作模拟装置和综合测试装置;采用嵌入式测试方法,将绩效测试功能嵌入到作业模拟过程中,开发了主控软件、信息终端软件和射击模拟软件;通过具体实例对试验平台的有效性和实用性进行了验证。研究结果表明,试验平台能够实现乘员信息作业绩效的全程测试,以及乘员认知能力、脑力负荷和生理参数的综合测试,有效甄别相关因素对乘员信息作业绩效的影响,为准确测量乘员信息作业绩效提供技术手段。

摘要：基于线性矩阵不等式的方法,设计了考虑控制输入时滞的有限频域H_∞控制算法。在该算法设计中,以提高车辆乘坐舒适性、降低车体加速度为控制目标,以悬架动行程小于最大许用行程、车轮与地面始终保持良好接触、作动器出力小于其最大出力为控制的3个约束条件,分析了控制参数对求解结果的影响。针对控制参数经验取值难以得到控制的最优解,且不同时滞条件下参数取值不具有通用性的问题,提出了基于遗传算法的优化设计方法,并对求解得到的控制算法性能进行了仿真分析。结果表明:基于遗传算法优化设计并考虑了控制时滞的有限频域H_∞控制算法,能够有效地降低时滞对控制的影响,提高车辆在4~8 Hz频域范围内的乘坐舒适性,且控制效果明显优于依靠经验设计的控制算法和未考虑控制输入时滞的控制算法。

摘要：设计了一种基于伺服电机和齿轮齿条结构的作动器,理论分析了作动器输出阻尼力的两个组成部分:机械摩擦阻尼力和惯性力,并给出了各自的计算方法。采用典型的正弦激励,通过与传统减振器被动阻尼的对比,分析了引入惯性质量对作动器阻尼特性的影响,并通过台架试验进行了验证。结果表明:作动器阻尼力的计算方法是合理的,能够较好地拟合作动器阻尼力的实际值;同时,作动器的惯性质量会导致最大阻尼力增大、阻尼非线性特性增强,不利于其主动控制;结构空程间隙导致作动器高频换向时阻尼力波动明显,在作动器的结构设计过程中,应通过优化设计减小其惯性质量和空程。

摘要：以广义KYP引理为基础,提出并理论推导了一种改进的有限频域状态反馈H_∞控制方法,控制所需参数更少。以某四分之一主动悬架系统为研究对象,以提高人体最为敏感的4～8 Hz频域范围内的振动控制效果为目标,应用该方法为其设计了有限频域状态反馈H_∞控制器。最后,通过随机激励仿真对控制器的控制效果进行了验证。仿真结果表明:与被动无控制状态相比,全频域和有限频域状态反馈H_∞控制下车体加速度均方根值分别降低了28.16%和65.23%,对数据的频域分析表明,改进的有限频域状态反馈H_∞控制器能够在满足控制约束的条件下更好的抑制4～8Hz频域范围内的振动。

摘要：设计了一种用于车辆主动悬架的齿轮齿条式作动器,并探究作动器惯性质量对主动悬架幅频特性的影响。首先给出了惯性质量的计算方法,分析了惯性质量对悬架系统固有频率的影响,接着,进一步对比了被动悬架、引入惯性质量、施加天棚控制和施加加速度阻尼控制4种情况下悬架3个评价指标的传递特性。最后通过台架试验进行了验证。结果表明:惯性质量的引入降低了车体和车轮固有频率,改善了中低频区域的振动,但加剧了高频区的振动;天棚主动控制只能改善中低频区域的振动抑制效果,但导致高频区振动的恶化;而加速度阻尼控制能减小惯性质量对中高频区域振动的恶化,相对较好地提高中高频区域的振动抑制效果。因此,作动器含有惯性质量的主动悬架系统应选择中高频控制效果较好的加速度阻尼控制算法。

摘要：设计了一款磁流变减振器(Magneto-Rheological Damper, MRD),并对其进行了性能试验。针对双sigmoid模型(Double Sigmoid Model, DSM)无法反映阻尼力与位移的关系、未考虑蓄能器刚度及偏置力影响等缺陷,提出一种改进型双sigmoid模型(Improved Double Sigmoid Model, IDSM)。对模型参数的含义、参数与电流及速度的关系以及参数的辨识等问题进行分析,并利用标准差对模型准确性进行验证。结果表明:IDSM在低速及高速、小电流及大电流条件下均与试验值具有较高的拟合度;最大速度0.52 m/s时,误差相对值仅为1.71%。IDSM具有参数少、模型精确且易于编程实现等优点,适用于工程领域。

摘要：传统馈能悬挂难以平衡减振和馈能之间的矛盾关系,针对该问题提出由电磁作动器和磁流变减振器组成的并联复合式电磁悬挂结构方案。为提高并联复合式电磁悬挂对不同路况的适应能力,考虑其具备不同工作模式的特点,设计了模型参考多模式切换控制器,并以提高乘坐舒适性为目标确定了切换指标、阈值及相应的控制参数。针对切换指令的离散特性和悬挂系统状态变化的连续特性,基于Stateflow软件设计了多模式切换控制系统,并确定了相应的切换规则和切换流程。对模型参考多模式切换控制器的性能进行了仿真和试验验证。结果表明:该模型参考多模式切换控制器可有效地实现并联复合式电磁悬挂各工作模式之间的切换,提高了并联复合式电磁悬挂对不同路况和驾驶需求的适应性,有效平衡了减振及馈能之间的矛盾关系。

摘要：传统的基于逆运动学或逆动力学静步态行走控制方法易导致步行平台足端与地面产生较大冲击力、机体轨迹产生较大跟踪误差,使步行平台出现稳定性问题。为实现负载型四足步行平台静步态柔顺稳定行走,提出一种基于虚拟元件的静步态行走控制方法。将步行平台静步态行走控制分为机体运动控制及摆动腿运动控制两部分,分别在机体各自由度及摆动腿各自由度添加虚拟弹簧阻尼元件,将机体与摆动腿控制转换为虚拟力控制。运用序列二次规划方法将机体虚拟力分配到支撑腿足端。结合各腿的雅克比矩阵,得到支撑腿与摆动腿的驱动关节力矩,并设计了步行平台静步态行走状态机。运用MATLAB与ADAMS软件建立四足步行平台仿真模型,对平台静步态行走进行联合仿真。仿真结果表明,虚拟元件控制实现了步行平台复杂地形静步态平稳行走,平台能够适应复杂地形变化,足端与地面冲击力较小,证实了所提虚拟元件控制方法的有效性。

摘要：针对磁流变半主动悬架存在的控制策略设计和磁流变阻尼器逆模型求解复杂繁琐的问题,采用天棚控制、SH-ADD控制和频域控制3种典型的开关控制策略,基于具有并联旁通孔的磁流变阻尼器,在1/4车辆悬架试验台上进行半主动振动控制对比试验。结果表明,具有并联旁通孔的磁流变阻尼器与开关控制策略相结合可有效地抑制悬架振动,且控制过程简单,具有较好的实际应用价值。