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电动汽车无同步器变速器换挡过程主动对齿控制 被引量:10
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作者 田丰 王立军 +3 位作者 立起 曾远帆 周星月 田光宇 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期101-108,共8页
无同步器电机-变速器直连系统在电动汽车应用中具有传动效率高、结构紧凑、制造成本低的优点,但是在变速器换挡过程中,接合套和接合齿圈的同步过程缓慢,甚至存在打齿或无法换挡的情况。该文通过对驱动电机转矩的主动控制,实现接合套与... 无同步器电机-变速器直连系统在电动汽车应用中具有传动效率高、结构紧凑、制造成本低的优点,但是在变速器换挡过程中,接合套和接合齿圈的同步过程缓慢,甚至存在打齿或无法换挡的情况。该文通过对驱动电机转矩的主动控制,实现接合套与接合齿圈之间相对转速和相对转角的"零转速差"和"零转角差"双目标跟踪控制。为了避免驱动电机主动同步控制过程中由于频繁在驱动与制动象限内切换造成的齿间敲击,提出了以驱动电机工作象限切换次数最少为目标的最优转矩主动对齿控制算法。实车测试表明:主动对齿控制算法能够实现快速、平稳换挡,并将换挡过程的动力中断时间缩短到300 ms内。 展开更多
关键词 电动汽车 电机-变速器直连系统 机械式自动变速器 主动对齿控制 同步器
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考虑齿轮耦合振动的换挡过程非线性动力学分析 被引量:8
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作者 立起 田丰 +3 位作者 李波 曾远帆 田光宇 陈红旭 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期109-116,共8页
为分析电驱动机械变速器换挡过程接合套和接合齿圈的动态特性,该文建立了考虑齿轮耦合振动的换挡过程非线性动力学模型。该模型中,接合套和接合齿圈在接合过程中的接触冲击由非线性接触力学模型描述,含间隙的传动齿轮非线性振动由齿轮... 为分析电驱动机械变速器换挡过程接合套和接合齿圈的动态特性,该文建立了考虑齿轮耦合振动的换挡过程非线性动力学模型。该模型中,接合套和接合齿圈在接合过程中的接触冲击由非线性接触力学模型描述,含间隙的传动齿轮非线性振动由齿轮动力学集中质量法建模描述。这2种非线性运动过程最后由统一的动力学方程耦合。考虑到接合套和接合齿圈不同的接合状态,总结了5种状态,并分别列出其耦合动力学方程,进而通过Runge-Kutta法对系统动态特性进行了仿真计算。所得的仿真结果与实验结果相吻合,证明了该模型的正确性。在此基础上,分析接合套和接合齿圈的接触冲击力,结果表明:即使仅存在微小的转速差和转角差,瞬时冲击力也高达23 800 N。该仿真结果对于接合套和接合齿圈的优化设计及提升换挡品质具有重要意义。 展开更多
关键词 电动汽车 电驱动机械变速器 接触冲击 齿轮动力学 非线性动力学
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刚柔耦合多体系统的冲击响应分析方法及应用研究 被引量:5
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作者 立起 郑钰琪 王三民 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第15期26-29,35,共5页
利用多体系统传递矩阵法建立了刚柔耦合多体系统的动力学模型,并且将冲量模型和碰撞接触模型与多体系统传递矩阵法结合,提出了基于传递矩阵法的刚柔耦合多体系统的冲击响应分析方法。根据柯西方程推导出系统中的柔性梁在冲击载荷作用下... 利用多体系统传递矩阵法建立了刚柔耦合多体系统的动力学模型,并且将冲量模型和碰撞接触模型与多体系统传递矩阵法结合,提出了基于传递矩阵法的刚柔耦合多体系统的冲击响应分析方法。根据柯西方程推导出系统中的柔性梁在冲击载荷作用下的冲击应力分布公式。以某型汽车起重机为例分析了在起吊过程中的冲击载荷特点,计算了该刚柔耦合多体系统的冲击响应及柔性梁的冲击应力分布规律,并与试验结果对比,证实了该方法的正确性。 展开更多
关键词 多体系统 多体系统传递矩阵法 冲击模型 冲击应力
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基于MPC和PID的脚轮式全向移动平台轨迹跟踪
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作者 李华夏 黄晓蓉 +3 位作者 沈安林 蒋鹏 彭忆强 立起 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2024年第7期2285-2293,共9页
针对现有运动控制策略无法保证独立驱动脚轮式全向移动平台位姿的高精度控制问题,提出一种基于模型预测控制(MPC)和PID控制相结合的双闭环轨迹跟踪控制策略。首先,利用运动学几何关系建立独立驱动脚轮式全向移动平台在世界坐标系下的三... 针对现有运动控制策略无法保证独立驱动脚轮式全向移动平台位姿的高精度控制问题,提出一种基于模型预测控制(MPC)和PID控制相结合的双闭环轨迹跟踪控制策略。首先,利用运动学几何关系建立独立驱动脚轮式全向移动平台在世界坐标系下的三自由度运动学模型,基于正交分解法建立平台在机器人坐标系下的逆运动学模型,以反映平台中心点速度与各个脚轮转速间的关系;其次,采用MPC并基于三自由度运动学模型设计位姿控制器,使平台对期望轨迹进行位姿跟踪,并在考虑多目标约束条件的情况下通过位姿控制器求解出最优控制量;最后,采用PID设计速度控制器,用于跟踪位姿控制器输出的期望速度,通过平台逆运动学模型计算得到期望轮速,从而驱动平台实现全向运动。通过仿真验证了所提控制策略的有效性,平台能有效跟踪直线轨迹和圆形轨迹。仿真结果表明,与通过平台转角逆运动学模型解耦驱动轮速的位置单环轨迹跟踪控制策略相比,加入速度内环后系统超调量下降97.23%,响应时间缩短36.84%。 展开更多
关键词 独立驱动脚轮式全向移动平台 模型预测控制 轨迹跟踪 PID控制 运动学模型
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汽车起重机振动模态研究 被引量:4
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作者 郑钰琪 立起 王三民 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第11期107-108,共2页
汽车起重机在起吊工作过程中,激励频率应远离固有频率,以免因产生共振而发生危险。因此在汽车起重机设计与应用过程中对其进行振动模态分析是十分必要和重要的工作。将汽车起重机处理为由多个刚体、集中质量、弹性梁、扭簧以及弹簧按一... 汽车起重机在起吊工作过程中,激励频率应远离固有频率,以免因产生共振而发生危险。因此在汽车起重机设计与应用过程中对其进行振动模态分析是十分必要和重要的工作。将汽车起重机处理为由多个刚体、集中质量、弹性梁、扭簧以及弹簧按一定方式铰接而成的刚柔耦合多体系统,建立了汽车起重机的动力学模型,用多体系统传递矩阵法计算了其振动固有频率及对应的主振型,解决了同时含有多个刚体和弹性体的复杂多体系统的振动模态计算问题。 展开更多
关键词 汽车起重机 多体系统 传递矩阵 振动特性 固有频率 主振型
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机械式自动变速器换挡拨叉运动状态估计 被引量:3
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作者 立起 王立军 +2 位作者 田丰 曾远帆 陈红旭 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1209-1216,共8页
机械式自动变速器受到换挡拨叉运动状态估计精度低的限制,换挡拨叉运动过程的控制精度无法得到进一步的提高。为了解决上述问题,本文提出了基于中值-卡尔曼混合滤波的换挡拨叉运动状态估计方法,并研究了中值-卡尔曼混合滤波方法中关键... 机械式自动变速器受到换挡拨叉运动状态估计精度低的限制,换挡拨叉运动过程的控制精度无法得到进一步的提高。为了解决上述问题,本文提出了基于中值-卡尔曼混合滤波的换挡拨叉运动状态估计方法,并研究了中值-卡尔曼混合滤波方法中关键参数对估计效果的影响。仿真实验证明了本文方法用于换挡拨叉运动状态估计时优于传统方法,其速度估计精度提高了95%。台架实验证实本文方法比传统方法降低了82%的速度估计误差,从而为高速运动状态下的换挡拨叉控制提供了高精度的运动状态反馈信息。 展开更多
关键词 车辆工程 机械式变速器 换挡运动控制 状态估计 中值滤波 卡尔曼滤波
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基于换挡力的换挡摇臂多目标结构设计优化 被引量:1
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作者 苟鹏 张培培 +2 位作者 立起 周青松 左明健 《电子机械工程》 2022年第3期13-17,共5页
换挡摇臂是换挡执行机构的关键零件之一,其变形与疲劳寿命对于换挡执行机构的正常工作具有重要影响。文中以某型电控电动式换挡机构的换挡摇臂为研究对象,首先通过多体动力学仿真计算获取载荷谱,基于有限元仿真计算换挡摇臂的应力分布,... 换挡摇臂是换挡执行机构的关键零件之一,其变形与疲劳寿命对于换挡执行机构的正常工作具有重要影响。文中以某型电控电动式换挡机构的换挡摇臂为研究对象,首先通过多体动力学仿真计算获取载荷谱,基于有限元仿真计算换挡摇臂的应力分布,从而计算出换挡摇臂的变形与疲劳寿命;然后基于变形和疲劳寿命分析结果,选取换挡摇臂关键几何参数为设计变量,以换挡摇臂质量和换挡摇臂变形为目标,以换挡摇臂疲劳寿命为约束条件,通过响应面法对换挡摇臂结构进行多目标设计优化。结果显示,在换挡摇臂质量减轻的同时,变形不增反减。这充分说明文中建立的模型和优化方法具有一定的工程应用价值,为换挡摇臂的设计提供了重要的理论支撑。 展开更多
关键词 换挡摇臂 疲劳 变形 结构优化
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汽车起重机刚柔耦合振动特性研究
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作者 郑钰琪 王三民 立起 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第1期150-156,共7页
针对某型号汽车起重机,根据多体系统传递矩阵法,建立了包含柔性臂的多刚柔体系统动力学模型,研究了起重机系统的频率响应,分析了起重机在起升过程中的冲击载荷特点,计算了起重机系统的冲击响应。根据弹性形变与应力的关系,推导出了动应... 针对某型号汽车起重机,根据多体系统传递矩阵法,建立了包含柔性臂的多刚柔体系统动力学模型,研究了起重机系统的频率响应,分析了起重机在起升过程中的冲击载荷特点,计算了起重机系统的冲击响应。根据弹性形变与应力的关系,推导出了动应力计算公式,求出了柔性吊臂在起升冲击载荷作用下的动应力分布并与试验结果对比。研究了不同衰减系数的电机对吊臂最大动应力的影响。 展开更多
关键词 汽车起重机 柔性臂 多体传递矩阵法 动力学 频率响应 冲击响应 动应力
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