基于后轴主动转向的多轴转向杆系优化研究_王云超
大连海事大学研究生指导教师
张会臣、高玉周、严立
4
复合自组装分子膜的摩擦特性研究
电子显微学报
2004
张会臣
严立
5
Molecular dynamics study of dynamic contact and separation between tip and disk surface
Tribology International
（SCI、EI检索）
2003
张会臣
6
ZnO纳米微粒作为润滑油添加剂的摩擦学作用机理
机械科学与技术
2003
张会臣
严立
7
单自由度冲击扰动下磁头/磁盘系统接触回复特性的实验研究
摩擦学学报
2002
张会臣
8
滑动条件下自组装分子膜粘着效应对摩擦力的影响
摩擦学学报（增刊）
（EI检索）
2002
张会臣、刘世永、严立
9
1995.12-现在大连海事大学材料工艺研究所
2000.10-2001.5日本东京工业大学机械动力学与控制实验室
个人主要社会兼职、荣誉称号及所获奖励
中国机械工程学会摩擦学分会理事
全国摩擦学学会青年工作委员会学术委员
辽宁省教委科技进步二等奖，辽宁省发明创造三等奖，大连市科技进步三等奖，大连市发明创造一等奖，大连市科学技术协会金桥奖各一项
序号
成果名称
奖励名称、级别
获奖
时间
本人排名
1
汽车转向助力泵成套技术及规模化生产研究
大连市科技进步三等奖
1999.12
2
2
高速高压叶片液压泵的研究
辽宁省发明创造三等奖
1999.02
2
3
三轴电液转向系统硬件在环仿真
三轴电液转向系统硬件在环仿真王云超;庞文杰;李耀旭;周梅【摘要】为了分析三轴电液主动转向控制算法对转向性能的影响,针对质心零侧偏角调度控制策略,利用开发的三轴电液主动转向实验平台,进行了三轴电液主动转向硬件在环仿真实验.根据车轮的转向响应时间、控制精度和车辆转向特性的主要参数的实验结果,对控制算法的控制效果进行了评价.在环实验结果表明:由于液压系统的迟滞特性影响,车轮实际转角比理论转角小,转弯半径、横摆角速度和侧向加速度都比理论值略小.【期刊名称】《集美大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(019)004【总页数】5页(P298-302)【关键词】电液主动转向;质心侧偏角;硬件在环仿真;实验平台【作者】王云超;庞文杰;李耀旭;周梅【作者单位】集美大学机械与能源工程学院,福建厦门361021;集美大学机械与能源工程学院,福建厦门361021;集美大学机械与能源工程学院,福建厦门361021;集美大学机械与能源工程学院,福建厦门361021【正文语种】中文【中图分类】U461.60 引言与前轮转向车辆相比，多轴转向车辆由于具有低速转向灵活和高速行驶稳定特性，在军事和民用领域得到广泛的应用.但随着轴数的增加，车辆在高速行驶时的转向失真加大，容易造成安全事故，增加了车辆的经济成本[1].同时，多轴转向系统设计不合理，会造成不同转向轴上车轮转向的相互干涉，导致轮胎的异常磨损，甚至造成后轮转向的严重滞后，从而使车辆的转向性能降低，影响车辆的行驶安全[2]. 虽然不少学者对多轴转向技术进行了大量研究，但研究的重点多集中在:多轴转向系的优化设计，基于质心零侧偏角控制策略对四轮转向车辆的实验研究[3];基于不同的控制策略对多轴转向系统的仿真分析[4];基于质心零侧偏角控制策略的小车模型试验研究[5]等.这些研究并没有针对多轴转向车辆的转向特性开展样车或实验台架实验.本文在自主开发的三轴电液主动转向实验平台上，针对三轴转向的质心零侧偏角调度控制策略[6]，进行了控制算法的硬件在环仿真实验，为改善和提高多轴转向车辆的侧向稳定性和转向灵活性奠定了试验基础.1 三轴电液主动转向控制系统图1所示为本次硬件在环仿真的实验平台工作原理图.此实验平台主要包括转向机械系统、转向液压系统和转向电气系统.该三轴转向平台的第一轴由方向盘控制转向，该轴上的位移传感器1将位移信号传给中央控制单元TTC200，根据车轮转角与位移的关系，中央控制单元先计算出第一轴车轮的转角，再根据车速和第一轴车轮转角的信息，通过质心零侧偏角调度控制算法，实时计算出2、3轴车轮的理论转角，并将该信号发送给2、3轴的电液伺服阀1、2，控制油缸1、2的位移.位移传感器2、3分别将2、3轴转向油缸的位移信息反馈给中央控制单元TTC200，TTC200根据实际转角信息与理论转角的偏差不断对车轮转角进行修正，直到达到控制精度的要求.另外，TTC200根据控制算法对整车的重要状态参数如转弯半径、横摆角速度、侧向加速度和质心侧偏角进行实时估算.通过数据端口，利用计算机将这些信息采集出来，以便进行控制算法的分析处理.三轴电液转向实验平台的控制原理图如图2所示.图1 三轴电液转向控制平台Fig.1 3-axle electro-hydraulic steering control platform图2 实验平台控制原理框图Fig.2 Control principle diagram of test platform 2 三轴电液主动转向控制算法2.1 三轴车辆的动力学模型根据图3，利用牛顿第二定律建立如下平衡方程[6]:式中:i—1、2、3，表示第i轴;r—车辆横摆角速度;V—整车车速;ki—第i轴的侧偏刚度;li—第i轴到质心O的纵向位移;m—整车质量;β—整车质心侧偏角;δi—第i 轴等效车轮理论转角;l'i—整车瞬时转向中心在x轴上的投影点O'到第i轴的纵向位移;I—整车饶z轴的转动惯量.根据方程 (1)可以求得稳态圆周工况下车辆的主要状态参数.车辆的质心侧偏角为车辆的横摆角速度为r=(δ1/V)(Δ/(Δ-l1))Q．车辆的侧向加速度为ay=rV=δ1(Δ/(Δ-l1))Q．车辆的转弯半径为ρ= V/r=(V2/(δ1Q))((Δ -l1)/Δ)．其中:图3 线性二自由度侧向动力学模型Fig.3 2-DOF linear lateral dynamic model 2.2 质心零侧偏角调度控制策略在车辆动力学控制中，横摆角速度r决定了整车的运动姿态和灵活性，ay直接影响整车的侧向平衡.故在车辆行驶时，为保证整车侧向安全，ay需满足如下条件:其中，μy为轮胎侧向摩擦系数;g为重力加速度.在大侧偏角范围内，质心侧偏角对汽车动态稳定性的影响会越来越敏感，且所允许的质心侧偏角值也会越来越小[7].因此，在汽车行驶时，需限定整车质心侧偏角和侧向加速度的变化范围.为了在改善车辆行驶时的侧向稳定性的前提下，最大程度发挥其灵活性，对质心零侧偏角控制策略进行了修正.质心零侧偏角调度控制策略可描述为:在保证车辆稳定性边界条件的前提下，确保质心侧偏角在规定的范围内变化，通过调整瞬时转向中心纵向位移随车速的变化规律，最终达到在不同输入下改善整车灵活性和安全性的目的.其控制原理图如图4所示，其中:βdir、rdir、aydir、ρdir、Δdir表示各特性参数期望值;f1(V)、f2(V)为与速度有关的修正系数.图4 质心零侧偏角调度控制Fig.4 Dispatch control of centroidal zero sideslip angle3 三轴硬件在环实验分析为验证质心零侧偏角调度控制算法的合理性，利用三轴电液主动转向实验平台进行在环仿真实验.主要从两方面对实验结果进行评价:一是评定不同压力下电液转向系统的调整时间、响应速度和响应精度;二是评定不同速度下电液转向系统的转向特性.3.1 压力对转向特性的影响为了讨论转向液压系统压力对转向响应速度的影响，将系统压力分别调定到1.5 Mpa和5 Mpa，并且给方向盘以阶跃输入，车速为10 m/s时，第2、3轴的转角随时间的变化曲线如图5、6所示.图5所示为将转向液压系统压力调定为1.5 Mpa，方向盘角阶跃输入时，各轴的理论转角和实际转角的变化曲线.通过比较可以看出:车速为10 m/s时，车轮转向调节的滞后时间大约为0.25 s，稳定后所有车轮同向转向;车速为5 m/s时，车轮转向调节的滞后时间大约为0.3 s，稳定后第1、3轴车轮转角反向转向，转角误差小于1°.图5 各轴转角(1.5 Mpa)Fig.5 Steering angle of every axle(1.5 Mpa)图6所示为将液压系统压力调定为5 Mpa，方向盘转角阶跃输入时，各轴的转角的变化曲线.通过对比可以看出:车速10 m/s时，车轮转向调节的滞后时间大约为0.2 s，稳定后所有车轮呈同向状态;车速为5 m/s时，车轮转角的滞后时间大约为0.15 s，稳定后第1、3轴车轮转角呈反向状态，车轮转角偏差小于1°.图6 各轴转角(5 Mpa)Fig.6 Steering angle of every axle(5 Mpa)表1给出了不同车速、不同压力下，车轮的转角控制精度和响应时间的关系，从中可以看出:随着车速的提高，车轮的转向响应速度和精度都有所提高.随着转向液压系统压力的增大，转向响应时间也呈减小的趋势.表1 不同速度下车轮响应特性Tab．1 Response characteristics of wheel at different speeds参数Parameters V=5 ms 1.5 MPa第2轴2th-axle第3轴3th-axle 5 MPa第2轴2th-axle第3轴3th-axle V=10 ms 1.5 MPa第2轴2th-axle第3轴3th-axle 5 MPa第2轴2th-axle第3轴3th-axle转角精度Angle precision/(°)〈1 〈1 〈1 〈1 〈0.5 〈0.5 〈0.5 〈0.5响应速度Response speed/s 0.2 0.2 0.15 0.15 0.25 0.25 0.15 0.153.2 车速对转向特性的影响为了讨论速度变化对转向性能的影响，将液压系统压力调定为5 Mpa，第1轴车轮转角15°，在10 s内，使车速从0 m/s匀加速到10 m/s.各主要参数随车速变化的实验结果如图7～10所示.可以看出整车特性参数随车速的变化规律为:随着车速的增大，第2、3轴车轮转角从负值变化为正值并呈增大趋势;低速时前后轮转角反向，高速时前后轮转角同向(图7)，整车的转向安全性提高;由于受系统调节滞后的影响，第2、3轴理论转角总是大于实际转角，转弯半径实际值大于理论值，整车的不足转向趋势增强(图8);在整个速度范围内，横摆角速度和侧向加速度的实际值总小于理论值 (图9和图10).图7 车速对转角变化的影响Fig.7 Effect of vehicle speed on steering angle图8 车速对转弯半径的影响Fig.8 Effect of vehicle speed on steering radius 图9 车速对横摆角速度的影响Fig.9 Effect of vehicle speed on yaw rate图10 车速对侧向加速度的影响Fig.10 Effect of vehicle speed on lateral acceleration4 结论本文基于质心零侧偏角调度控制策略，对所开发的三轴电液转向控制系统进行硬件在环仿真实验，并从系统的控制精度、响应速度和转向特性对整车转向性能进行评价，得出如下结论:1)质心零侧偏角调度控制策略下，车轮的转向状态与仿真结果基本一致，即:高速时所有车轮同向，低速时第1、3车轮反向;2)随着转向液压系统压力增大，车轮转向响应时间呈减小趋势;3)由于转向调节滞后性的影响，车辆的主要状态变量的实际值都比理论值偏小，转向灵活性有所降低，但安全性提高. 通过对三轴转向车辆的实验研究，从实验的角度验证了控制策略和实验平台的合理性和可靠性.为多轴转向控制系统的深入研究提供了实验基础.[参考文献][1]李炎亮，高秀华.车载式自行火炮多桥动态转向系统 [J].吉林大学学报:工学版，2006，36(3):321-326.[2]王云超.多轴转向车辆转向特性研究[D].吉林:吉林大学，2007:7-16.[3]王博.四轮独立电驱动车辆实验平台及驱动力控制系统研究[D].北京:清华大学，2009.[4]刘芹芹.重型车辆多轴控制方法及仿真[D].吉林:吉林大学，2011.[5]巩建坡.多轴车辆全轮转向仿真分析与实验验证[D].济南:山东理工大学，2012.[6]毕春光.极限工况下汽车质心侧偏角的估计方法研究[D].吉林:吉林大学，2005.。
2015年度国家大学生创新创业训练计划立项项目名单
学院
材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 材料学院 管理学院 管理学院 管理学院 管理学院 管理学院 管理学院 航运学院
稀土共掺杂BST基高储能密度陶瓷材料的改性研究与制备 创新训练类
16 水泥基光催化组件的设计制备及在室内空气净化器的应用 创新训练类
22 量子点/ZnO纳米阵列的界面调控及光生电荷转移机理研究 创新训练类 可控电沉积技术构建碳点/壳聚糖金属离子检测器的研究 创新训练类 一种实现β -NaGdF4多功能高效发光的策略—核壳结构 基于表面等离子体调控的光子晶体光解水性能研究 创新训练类 创新训练类
创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创业实践类 创业训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类 创新训练类
基于Zigbee技术的无线遥测船舶轴功率监测系统 三峡枢纽船舶组织调度优化研究 基于主被动降噪技术的自然通风隔声净化窗 基于差速器的绞吸船双绞刀头动力分配系统的研究 基于驾驶模拟器的驾驶员注意分配模式研究 碳纤维汽车尾翼结构设计与优化 车用可折叠式太阳能充电器 集成变矩与缓速功能的汽车传动装置 地铁工程安全文明施工费实地调研及测算研究 基于自保温围护体系设计的玻璃轻石墙体材料性能研究 以建筑废料作为再生骨料对混凝土力学性能影响的研究 基于小波分析的结构系统非平稳随机地震响应研究 基于多尺度模型的铁路钢桥节点区域动应力控制的研究 温度对污水处理厂化学除磷投药量的影响研究 高地应力条件下洞室开挖强卸荷诱发围岩变形机理研究 基于实测数据高层建筑结构的阻尼比分析 桩承式路堤土拱演化的二维相似模型试验 高寒山区冬季供水保证的装置设计 新型磁流变脂无泄漏阻尼器 摇摆结构非线性地震响应规律研究 含石膏的岩体边坡工程特性试验研究 基于“培养理论”的大学生中国传统文化教育设想 新型节水城市垃圾桶自动清洗装置 新型智能安全校车 多功能高速公路智能剪枝机 水上娱乐碰碰球 基于斯托克斯定律油水分离装置设计 套牌车辆稽查系统的设计与实现 果实成熟度检测系统设计 基于电磁耦合的WPT优化设计 基于微距图像的皮肤病理参数检测系统 基于Kinect的三维动态全息显示系统 基于嵌入式系统的智能家用医药箱 短波电台天线快速调谐系统的研制 基于NFC的电子票务软件系统的研发 基于视觉的自主跟随机器人设计 智能家电联网系统 新型焊接机器人的开发 一种新型航道油污监测装置 真三维显示技术在景观环境实时表现中的应用研究 武汉市小学生普通话使用现状调研——以江汉区为例
基于轴翻转教学模式的研究生批判性思维培育路径初探——以声纳阵列信号处理课程为例
［收稿时间］2021-08-29［基金项目］海军工程大学教育科研资助项目。
［作者简介］孔晓鹏（1987—），男，山东人，博士，副教授，研究方向为声纳阵列信号处理。
［摘要］为培育研究生批判性思维，可将通识教育与专业教育有效融合，这是军校研究生理技融合培养目标实现的有效途径之一。
针对研究生批判性思维严重缺乏的问题，海军工程大学水声工程专业的声纳阵列信号处理课程采用轴翻转教学模式，以“能力—知识—应用—思维”为导向，以声纳装备技战术需求和现实不符为牵引，以高分辨、强稳健空时先进处理技术为主线，通过兴趣激发、使命学习等环节，进行渐进式教学内容规划、思维训练和面批考核，实现思维构建知识体系、智慧批判工程问题。
教学效果的调查问卷结果表明：轴翻转教学模式充分激发了研究生的学习兴趣和主动性，86%的研究生对声纳使用暴露出的问题进行了有效批判。
［关键词］轴翻转教学模式；批判性思维；使命学习［中图分类号］G643［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2023）04-0037-04February ，2023University Education随着大数据技术在各领域中的广泛应用，使用数据分析提供知识表达成为常态，这为传统的高等教育带来了严峻挑战。
一方面，传统学科之间深度融合、交叉汇聚，多领域知识需求增加；另一方面，知识获取方式更加广泛，学生自行获取的知识具有碎片化等特点。
斯坦福大学认为，在信息化社会中，学生对知识的掌握程度不再被认为最重要，重要的是对知识的运用能力。
为此，该大学在未来规划中以学生对信息的解释、探寻、综合能力为培养目标，创造性地提出了轴翻转（Axis Flip ）教学模式，以实现知识与能力的翻转[1-2]。
教育的价值不是多记知识，而是训练大脑的思维[3]。
轴翻转教学模式的实现关键在于批判性思维的塑造，这也是中国高等教育，特别是研究生教育中常常被忽视的教学目标。
耶鲁大学校长曾指出，中国高校教育在跨学科的广度和批判性思维的培养方面与世界著名学校存在较大差距[4-5]。
多轴转向车辆转向系统的H2／H∞混合控制
Ｍ ｉｅ ／Ｈ ∞ Ｃｏ ｔｏ ｏ ｕ ｔ－ ｘｅ Ｓ ｅ ｒｎｇ Ｖｅ ｄｅ ｘ ｄ Ｈ２ ｎ ｒ ｌｆ ｒ Ｍ ｌｉａ ｌ ｔ ｅ ｉ ｒ
Ｗ ＡＮＧ ｎ ｃ ａ Ｙｕ ． ｈ ｏ ，ＧＡＯ ｕ ｈ ａ ＨＵ Ｊｎ ．ｕ ｎ ＨＯ ｉ Ｘｉ ． ｕ ２ ｉｇｈ ａ ｇ ，Ｚ Ｕ Ｍｅ
由于 横摆 角速 度和 侧偏 角是 描述 车辆 动 力学 稳定性 的 最 佳 状 态 变 量 ［ｌ所 以通 过 比较 横 摆 角 １，
心处 侧偏 角 为 零 及 横 摆 率 跟 踪 理 想 模 型 ， 要 ２ 需
个控 制量 （ 轮 转 角 和 直 接 横 摆 力 矩 ）直 接 横 摆 后 ． 力矩 控 制 是 目前 最 先 进 的底 盘 主 动 控 制 策 略 之
，
（ ． ｏｅｅｏ Ｍｅｈｎ ａ Ｅ ｅ ｇ Ｊ ｅ Ｕ ｉ ｒ ｔ，ｉ ｎ３ １ １ Ｃｉａ １ Ｃ ｌｇ ｆ ｃａｉ ｌ ｎ ｎ ｎ ，ｍ ｉ ｎ ｅ ｉ Ｘａ ６０ ，ｈｎ ； ｌ ｃ ｉ ｖ ｓｙ ｍｅ ２ ２ Ｃ ｌｇ ｆ ｃａｉ ｌ ｃ ｎｅａｄＥ ｇ￣ ． ｅｅｏ Ｍｅｈｎ ａ Ｓｉ ｃ ｎ ｎｉ ｏ ｃ ｅ ， ＳＪｈ Ｕ ｖｒｉ ，ｈｎｃｕ ３０２ Ｃｉａ ，ｉａ ｎ ｅ ｔ Ｃ ａｇｈｎ１０２ ，ｈｎ） ｌ ｉ ｓ ｙ
２０ 年 ８月 ０８
Ａｕ ｇ．２ ０８ ０
Ｖｏ ． ２ Ｎｏ ８ １２ ．
多轴 转 向车 辆转 向 系统 的 Ｈ ／ 混 合 控 制 ２Ｈ∞
王云超 高秀华２胡景 煌 周 梅 ， ， ，
（． １集美大学 机械工程学院 ， 福建 厦 门 ３ １２ ； ． ６０ １ ２ 吉林大学 机械科学 与工程学 院 ， 长春 １０２ ） ３０２
了车 辆的转向性能 ， 保证 了多轴转 向车辆 的安全性 多桥转 向车辆 ；２ Ｈ Ｈ ／ 混合控制 ； 横摆率跟踪控制
双前轴转向双摇臂机构研究
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本文对双桥间的转向双摇臂机构进行研究并通过 ＡＤＡＭＳ优化分析，得出优化后的数据，为双转向结构设计 提供了依据。
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万方数据
２０１０．２．ＨＥＡＶＹ ＴＲＵＣＫ《重型汽车》四
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少帅仿真模型中，Ｌ．为８１００，Ｌ，为５８００，输入为０【，， 根据仿真模型可得到输出ｏ【，实，为方便观察双前轴左侧车 轮的实际转角５７，，实与理想转角ｏ【，的符合程度，建立目标 函数为实际转角和理论转角的差
程度等，因此，研究双转向系统，通过优化双转向杆系结 构来提高双转向系统的性能对提高整车性能有着重要的意 义。
双转向系统的性能主要由双转向两桥上四个车轮的转 角关系决定的。双前桥各自独立的转向梯形机构决定了同 一桥左右车轮的转向关系，双桥间的转向双摇臂机构决定 了不同转向桥同侧车轮的转角关系。本文针对中国重汽少 帅６ Ｘ ２双转向载货汽车拉长双转向前轴轴距后的转向系 统，建立双桥间转向双摇臂机构模型，对双前轴左侧两轮
转角关系进行仿真、优化。
１ 理想转角关系
为保证各个车轮在转向时无侧滑，只有所有车轮的轴 线都交于一点才能实现，如图ｌ所示。因此，理想状态下， 不同转向桥同侧车轮的转角关系应满足。
ｔａｎ ｏ【．／ｔａｎ ｏ【，＝Ｌ，／Ｌ，
一种应用在独立悬挂式四转四驱智能车的多轴转向驱动方法[发明专利]
![一种应用在独立悬挂式四转四驱智能车的多轴转向驱动方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/1cfc64cf0722192e4436f6d1.png)
专利名称：一种应用在独立悬挂式四转四驱智能车的多轴转向驱动方法
专利类型：发明专利
发明人：张云珠,王硕,徐文菁
申请号：CN201911268447.6
申请日：20191211
公开号：CN111114528A
公开日：
20200508
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提出一种应用在独立悬挂式四转四驱智能车的多轴转向驱动方法，无人行驶过程中，通过检测车轮滑移率来判断是否适合采用四轮差速转向，自动选择转弯方式，在转弯过程不断监测滑移率变化情况，将滑移率与安全点做比较，如果滑移率接近安全点，根据智能车运行情况以及路面通行情况降低车速或同时减小转弯角度的方式将滑移率控制在安全范围以内，从而既保证智能车运行的安全性，又能最大限度的提高转弯的灵活性，最大限度发挥智能车的驱动性能。
申请人：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所
地址：471099 河南省洛阳市凯旋西路25号
国籍：CN
代理机构：西北工业大学专利中心
代理人：陈星
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复杂工况下多轴系高速齿轮的修形技术研究
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二次曲线与正弦曲线优化组合为新的修形曲线"
消除了齿轮啮入啮出时的应力突变现象&
关于齿轮副单次啮合工况下的齿轮修形技术 的文献较多" 而关于高转速且工况复杂的多轴 系% 多频次啮合齿轮副的修形技术研究较少& 本 文以某多轴齿式压缩机的转子为例" 对多轴系高 速齿轮的修形技术进行研究&
#!转子分析模型
#0"!转子模型 某多轴齿式离心压缩机的转子模型见图 $"
其中大齿轮为主动轮" 分布在大齿轮周边的三根 高速轴齿轮为被动轮" 三根高速轴采用推力盘结
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#*#$ 8&0%!!!!!!!!!!!!!!! !!!重 型 机 械
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构" 轴端装有叶轮& 为便于分析" 采用相同质 量% 转动惯量的模拟盘代替叶轮& 大齿轮左侧的 轴系为一二级转子" 右侧为三级转子" 上方为四 五级 转 子" 分 别 用 =."#% =.$% =.%& 表 示" 大 齿轮转子用 Z=.来表示" 如图 $ 所示&
轴系进行受力分析& 根据文献.,/的计算方法" 可
."/
等 建立了以冲击力和承载传动误差幅值最小 的优化模 型" 提 出 了 一 种 新 的 齿 面 修 形 方 法&
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基于转向中心前后位置控制的多轴汽车操纵稳定性研究
基于转向中心前后位置控制的多轴汽车操纵稳定性研究李运洪;朱永强【摘要】为解决多轴汽车高速行驶转向操纵稳定性差的问题,建立了五轴全轮转向汽车的ADAMS-Simulink联合仿真平台,在50-130(km/h)车速范围内,进行了基于D值(汽车转向中心与第1轴的距离)的两种转向试验对比分析:固定D值(Fixed D value,FD)和可变D值的角阶跃输入响应试验.仿真结果表明:采用基于D值的横摆角速度PID控制策略(PID-D)能显著改善多轴汽车的操纵稳定性,车速为100km/h时,在横摆角速度稳态值基本不变的情况下,超调量降低0.08％,收敛时间降低20.4％;质心侧向加速度稳态值降低0.14％;质心侧偏角稳态值降低17.8％,更接近零值.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2019(000)007【总页数】4页(P50-53)【关键词】多轴汽车;转向中心位置控制;后轴主动转向;PID-D控制策略;联合仿真【作者】李运洪;朱永强【作者单位】青岛理工大学机械与汽车工程学院,山东青岛 266520;青岛理工大学机械与汽车工程学院,山东青岛 266520【正文语种】中文【中图分类】U463.4多轴汽车在长距离和大吨位的汽车运输中承担着重要的角色，但由于整车尺寸大、重心高，因此在高速行驶拐弯时，极易引发侧翻、甩尾等危险工况，极大地影响着公路的运输安全性。
因此非常有必要针对这一工况进行研究，提高多轴汽车的高速行驶安全性。
目前国内外对多轴汽车转向的研究主要集中在以下几方面：（1）基于时间跨度的控制策略：Kharrazi等人利用改善侧偏特性的控制器，控制被牵引单元的轴，调节驾驶员转向和牵引单元处轮胎侧向力产生的时间跨度，来改善横摆角速度的响应性能和偏离跟踪性[1]。
（2）全轮驱动-多轴转向技术：10×10全轮驱动的太拖拉凤凰欧6重型自卸车采用第一、二、五轴转向的功能，来改善转向稳定性[2]。
基于能量解析法的多轴系齿轮传动系统动力学模型的建立
基于能量解析法的多轴系齿轮传动系统动力学模型的建立袁勇超;王自玲;刘忠明;毛继哲;张坤【摘要】基于能量解析法给出了转子-轴承-齿轮传动系统的动力学方程.并建立了耦合转子动力学系统的模型.建模过程中考虑了转子轴的剪切、弯曲、扭转、轴向力、陀螺效应及内阻尼的影响,考虑了不同形式的轴承即动压油膜轴承和滚动轴承的影响,同时也考虑了齿轮副的时变啮合刚度和传动误差的影响.为进一步的动力学特性分析提供了精确的模型.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2019(032)004【总页数】9页(P33-40,43)【关键词】能量法;多轴系;齿轮传动;动力学模型【作者】袁勇超;王自玲;刘忠明;毛继哲;张坤【作者单位】郑州机械研究所有限公司,河南郑州 450052;河南省体育局,河南郑州 450044;郑州机械研究所有限公司,河南郑州 450052;郑州机械研究所有限公司,河南郑州 450052;郑州机械研究所有限公司,河南郑州 450052【正文语种】中文【中图分类】TH1320 引言齿轮转子系统的动力学模型一般包括传动轴、轴承支撑及轮盘部分，即常说的转子-轴承-齿轮动力学系统，这是一个非线性动力系统。
如果某些参数设计不合理，在运转工况下可能会出现异常振动和噪声，这会严重影响传动系统的可靠性及整个机组的运行品质[1]。
所以，对此齿轮耦合转子系统非线性动力学模型的建立和动力学特性研究具有重要的工程实际意义。
充分考虑了转子-轴承-齿轮动力学系统的实际应用性，应用能量数值解析法建立了耦合转子系统的动力学模型，并编写了实际应用程序，为下一步对耦合转子系统非线性动力学特性的研究和分析做出了充分的准备工作。
1 柔性轴段的动力学矩阵在高速转子系统中，轴可以设计为刚性轴，但由于空间或其他因素如轴承的要求，轴必须设计为柔性轴的几率很大，故笔者主要考虑了柔性轴的动力学分析。
将转子轴划分为若干个轴段，每个轴段单元采用两节点Euler轴单元模型。
基于模块化建模的多轴车辆转向杆系优化
基于模块化建模的多轴车辆转向杆系优化
王云超;高秀华;凌锡亮
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】2011(000)010
【摘要】针对多轴转向车辆轮胎磨损严重的问题,对其主要影响因素之一的转向杆系进行优化分析,提出了基于ADAMS软件的多轴转向杆系的模块化建模和优化方法.以五轴车辆为例,进行了建模和优化分析,首先通过对14个优化变量的灵敏度分析,确定7个优化变量.通过对比优化前后的结果可知,各轴的转角误差降低了(24.5～37.5)％.最后通过对整车虚拟样机模型的仿真和实车的试验测试,分析验证了转向杆系的受力合理性,进一步表明优化后的转向杆系具有较强的实践指导作用.【总页数】3页(P179-181)
【作者】王云超;高秀华;凌锡亮
【作者单位】集美大学机械工程学院,厦门361021;吉林大学机械科学与工程学院,长春130221;集美大学机械工程学院,厦门361021
【正文语种】中文
【中图分类】TH213.6
【相关文献】
1.基于虚拟样机技术的多轴转向车辆建模与仿真分析 [J], 张俊友;贺翠华
2.多轴车辆转向杆系刚柔耦合分析 [J], 王超;高秀华;张小江;王欢
3.多轴转向载货车转向系基于最小半径的优化 [J], 石永林;胡于进;李成刚
4.多轴转向车辆转向杆系的受力分析 [J], 王云超;高秀华;陈宁
5.基于后轴主动转向的多轴转向杆系优化 [J], 王云超;周梅;李耀旭;庞文杰
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多轴车辆操纵稳定性试验_王云超
多轴车辆操纵稳定性试验 王云超 高秀华, 邵明亮(集美大学机械工程学院 厦门,361021) (吉林大学机械科学与工程学院 长春,130022)摘要 大型多轴转向车辆的操纵稳定性试验方法尚在探讨阶段,而汽车操纵稳定性试验方法无法适用多轴转向车辆,建立和完善针对大型多轴转向车辆的操纵稳定性试验方法具有重要意义。
在现有汽车操纵稳定性试验方法的基础上,针对某六轴转向车辆的操纵稳定性做了探讨性的试验研究,进行了该车的稳态回转试验、蛇形试验和转向轻便性试验,并制定了相应的试验方法,为多轴转向车辆操纵稳定性试验方法的制定奠定了基础。
关键词 车辆工程 多轴转向机构 操纵稳定性 试验研究中图分类号 T H213.6 1 问题的提出目前,关于多轴转向车辆的操纵稳定性的评价和测试标准还没有明确的规定,相关的测试也少之甚少。
关于多轴转向车辆讨论最多的还是转向系统的优化,多轴车辆操纵稳定性的研究也只是局限于理论和仿真分析阶段[1-6]。
大型多轴转向车辆和汽车在结构尺寸、转向形式、行驶速度、整车质量和重心高度等方面具有较大的差别,因此目前的汽车操纵稳定性的评价和测试标准无法完全适用于多轴转向车辆。
本文针对该问题,以某六轴大型工程车辆为研究对象,对其操纵稳定性进行探索性试验研究。
参照《汽车操纵稳定性试验方法》,针对六轴车辆的特点,选择了稳态回转试验、蛇形试验和转向轻便性试验3种典型试验对车辆进行了试验研究。
样车主要状态参数如表1所示,主要检验仪器设备参数如表2所示,为多轴转向车辆的操纵稳定性评价和测试标准的制定提供一定的试验参考。
2 稳态回转试验2.1 稳态回转试验工况 稳态回转试验采用直径为50m圆周进行试验。
驾驶员操纵车辆以最低稳定速度沿所画圆周行驶,待安装于车纵向对称面上的车速传感器在半圈内都能对准地面所画圆周时,固定转向盘不动,停车并开始记录,记下车速、横摆角速度、车身侧倾角、重心侧偏角、纵向加速度和侧向加速度的零线,然后车辆起步,缓缓连续而均匀地加速,直至车辆出现不稳定状态为止。
王文跃_滞后超前校正装置在球杆系统中的应用
系统的动能主要包括小球沿横杆运动的动能、小球转动的动能、横杆转动的动能 三部分。 小球沿横杆方向转动的动能： 1 1 2） 2 ）= m（ r 2+ y 2 r 2 T1 = m（ x 2 2 设小球自身绕其球心转动的角度为 则：
(3.3)
上式两边对时间求导得：
r R
r R
第三章 基于 PID 控制器的球杆系统设计案例
（12 年 12 月 05 日——13 年 05 月 30 日）
3.1
设计任务书
课题研究的主要任务： 1. 使得学生初步掌握机电系统的数学模型的建立，具备初步的机电设备与产品的 研发能力；加强学生创新意识、创新能力和创业精神的培养； 2. 完成对球杆系统的研发，实现对球杆系统的控制。 课题研究的主要内容： 1. 依据物理学动力学定律，完成球杆系统数学模型的建立； 2. 依据所建立的数学模型进行动态性能分析， 包括时域性能分析与频域性能分析； 3. 根据工程实际的要求，完成控制器的设计，实现对系中面向对象的思想，进行了串联构型构件之间运动和力 传递的描述。 球杆系统作为倍受欢迎的实验室设备，也有许多不同的结构，各种结构都具有不 同的特征，对控制器的设计要求也有很大的不同。例如，杆的中间与驱动电机相连， 这种结构的球杆系统灵敏度高、结构简单，但是钢球容易滚落出杆;本文的球杆系统， 将杆的一端固定，另一端通过连杆与传动齿轮连接，这样的球杆系统，通过传动机构 调解横杆的摆角，电机通过齿轮减速再作用到杆上降低了反应灵敏度，并且导轨两端 有隔板防止了小球滚落，本文中的球杆系统就是这样的结构;球杆系统也可以加入一 些其它的因素从而引入不同的控制方法， 例如在导轨上面铺上一层毛料的 “Fuzzy” 球 杆系统，这种系统由于杆的粘滞作用只能采用智能控制方法才能实现球的位置控制， 还有不用位移传感器而用摄像机检测球的位置的球杆系统，等等[4]。 球杆系统从理论上而言，是一个真正意义上的非线性系统，其执行机构还具有许 多非线性特性，包括:死区、直流马达和带轮的传动非线性、位置测量的不连续性、 导轨表面不是严格的光滑平面，产生非线性阻力等。 这些非线性因素对于传统意义上的测量和建模造成很大影响， 并对系统的控制性 能造成非常大的影响，怎样去设计一个鲁棒的控制系统，是现代控制理论的一个重要 问题。 3.2.3 问题的提出 随着科学技术的不断发展， 自动控制系统已广泛应用于制造业自动化、 交通管理、 办公自动化和决策支持系统，已几乎涉及生物、医学、生态、经济、社会等所有领域。 20 世纪 40 年代是自动控制技术和理论形成的关键时期，一批科学家为了解决军事上 提出的火炮空控制、飞机导航等技术问题，逐步形成了分析和设计控制系统的理论和 方法。大量的自动控制系统得到了特别的重视，其中对球杆系统的研究即是这方面的 特别例子。由牛顿力学得出的该球杆系统的运动方程唯一非线性方程组。因此，该球 杆系统本质上是非线性的。对于此类分线性球杆系统模型，很多相关文章提出了各自 的线性化方法。球杆系统是一个复杂的，不稳定的单输入多输出非线性系统，国内外 对此做过很多研究.球杆系统之所以引起人们广泛的兴趣，是因为许多被控对象都可 以抽象成为球杆系统，在很多领域有着广泛的应用如机器人，航天领域等。 球杆系统是控制领域里面的一个经典控制对象， 其控制目的是将小球随时定位在 导轨的指定位置上，因为导轨及其转动时整个系统中唯一的执行部件，而且系统是非
多轴转向汽车的优化设计
多轴转向汽车的优化设计
王超
【期刊名称】《重型汽车》
【年(卷),期】2005(000)005
【摘要】近年来,随着重型车辆的飞速发展,用户对它的性能要求已越来越高.由于转向性能直接影响整车的机动性、灵活性、操纵稳定性和使用经济性,因此对重型车辆的转向系统提出了更高的要求.多轴转向汽车的转向系统的设计需要优化转向系结构来实现最佳的转向过程（转向时所有的转向轮都处于纯滚动状态或者只有极小的滑移）,达到最小的轮胎磨损,减小转弯半径和转向阻力矩的目的.
【总页数】3页(P18-20)
【作者】王超
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.多轴汽车转向机构优化设计 [J], 高岩;王龙江;曹静
2.汽车多轴转向摇臂机构的优化设计 [J], 雷雨成;郑德林
3.多轴汽车的转向机构优化设计研究 [J], 陈前有;常健
4.特种汽车多轴转向技术的优化设计浅析 [J], 李本堂;曹传福
5.特种汽车多轴转向技术的优化设计浅析 [J], 李本堂;曹传福
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转向四连杆机构的参数分析及优化设计
分析表明，机构底角变化 1°，可影响横拉杆作 用力的 5%，而转向臂长度对此影响较小，在 100～ 200 mm 变化，只相当于底角变化 1°时的影响。
5总结
在转向四连杆机构设计中，最小传动角对横拉 杆的作用力影响大，若不考虑此约束，可能引起横 拉杆的早期损坏。机构底角、转向臂长度影响转向 时间，因此在优化目标相差不大的情况下，应优先 选择转向时间短的设计参数。机构底角存在误差对 转向性能影响很大，所以在装配过程中要减小机构 底角的安装误差。
图 6 优化结果
0
10.0
20.0
角度/(°)
30.0
40.0
图 3 横拉杆的作用力
Fig.3 forces on tie-rod
（3）转向时间分析 可以看出，在转向臂长度不变的情况下，随着 机构底角的增加，转向时间增长；而增大转向臂长 度，可以缩短转向时间，但是影响不显著。
4 转向四连杆机构的优化设计
基于上述分析，应用 ADAMS 软件对转向四连 杆机构进行优化设计。设计变量为转向臂长度及底 角，优化目标为：转向过程中，外侧车轮理论转角
收稿日期：2006-04-08 基金项目：天津市自然科学基金资助项目（07JCYBJC04700） 作者简介：孙奇涵（1961-），河北 邯郸人，教授，硕士，主要从事计算机仿真与机械动力学研究，E-mail: sqh3009@。本文编校：焦丽
第2期
孙奇函，等：矿用汽车转向四连杆机构的参数分析及优化设计
多轴车辆后桥转向技术综述及展望
多轴车辆后桥转向技术综述及展望
许依凡;袁庆浩;杨柳佳;赵文涛;王旭光;徐江;张伟
【期刊名称】《机电工程技术》
【年(卷),期】2024(53)2
【摘要】回顾了应用于多轴车辆后桥转向技术的概念与技术。
随着工业的迅速发展,大马力、高承载能力的车辆得到更多的应用,由此引发较多的转向问题,以多轴车辆需求为切入点开展研究,其行驶工况复杂,要求有足够动力的同时也要求有更好的操纵灵活性和操纵稳定性。
目前后桥转向技术有机械式、全液压式、电控电动式以及电控液压式等,较先进且应用较广的为电控液压式。
电控液压式后桥转向系统共有3种类型:一是通过电磁阀来控制液压缸,二是利用普通电机-变量马达控制液压缸,三是伺服电机-定量马达控制液压缸。
研究讨论了这些不同类型的转向系统,详细描述各种类型的优点、缺点,并探讨了未来后桥转向系统的发展趋势。
通过对后桥转向系统的研究,为提高多轴车辆转向性能的优化、实现网-机-电-液一体化的发展提供科研思路,为将来实现车辆转向智能化、精准化打下坚定的基础。
【总页数】6页(P64-68)
【作者】许依凡;袁庆浩;杨柳佳;赵文涛;王旭光;徐江;张伟
【作者单位】山东建筑大学机电工程学院;山东新华医疗器械股份有限公司;中国重型汽车集团汽车研究院
【正文语种】中文
【中图分类】U463.4
【相关文献】
1.基于虚拟样机技术的多轴转向车辆建模与仿真分析
2.重型特种车辆多轴转向技术的优化设计
3.多轴分布式电驱动车辆后桥差动转向控制策略研究
4.城轨车辆单轴转向架关键技术综述
5.后桥主动转向在多轴车辆中的应用
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三轴车辆全轮转向操纵稳定性仿真分析
三轴车辆全轮转向操纵稳定性仿真分析
张春秋;高秀华;杨旭;王云超
【期刊名称】《农业装备与车辆工程》
【年(卷),期】2007(000)009
【摘要】建立并分析了某三轴车辆全轮转向二自由度模型及其运动微分方程,分析了整车在质心零侧偏角比例控制策略下的转向中心位置以及2、3轴转角比例系数与车速的关系,分析了整车的稳态横摆角速度增益.建立了三轴车动力学仿真模型,结合控制策略对比仿真了2WS车和6WS车在不同车速下的瞬态响应.分析结果表明,采用质心零侧偏角比例控制策略有利于提高三轴车低速转向时的机动性和高速转向时的操纵稳定性.
【总页数】4页(P9-12)
【作者】张春秋;高秀华;杨旭;王云超
【作者单位】吉林大学机械科学与工程学院,吉林,长春,130022;吉林大学机械科学与工程学院,吉林,长春,130022;吉林大学机械科学与工程学院,吉林,长春,130022;吉林大学机械科学与工程学院,吉林,长春,130022
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9;U463.42
【相关文献】
1.四轴全轮转向车辆操纵稳定性分析 [J], 田豪
2.四轮转向车辆操纵稳定性仿真分析 [J], 刘春辉;王增才
3.四轮转向车辆操纵稳定性仿真分析 [J], 刘泽明;黄妙华;周亚鹏
4.四轮转向车辆
操纵稳定性仿真分析 [J], 宋凯凯
5.一种四轮转向车辆操纵稳定性仿真分析 [J], 刘春辉;王增才;常英杰
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0
前言
*
近几年，随着对大型越野型车辆需求的不断增 加，多轴转向技术成为了关注的焦点。多轴转向技 术主要解决大型车辆转向机动性、灵活性以及环境 适应性的问题。 目前，多轴转向车辆上采用的多轴转向系统主
国家青年科学基金 (51105171 ) 集美大学优秀青年骨干教师基金 (2011B001) 资助项目。 20121114 收到初稿， 20130628 收到修改稿
转动驱动带动整个杆系转动(转动驱动消除 1 自由 度)。模型共 10 个转动自由度(连杆绕其轴线的转动 自由度)。
图 1 转向杆系虚拟样机模型
1
双极限目标优化方法
该九轴转向车辆采用前五轴转向杆系转向，后 四轴采用电液主动转向。其基本参数如表 1 所示， 后四轴的控制策略如表 2 所示。
表1
名称 轴距 L12 1480 L23 2100 L34 1480
[12]
优化目标的确立 根据不同速度段的车轮转角范围和转向中心变 化情况，可以确定不同转角范围内的转向中心变化 规律。如表 3 所示。
表3 车轮转角和车速关系
0~5 0~80 5~15 30~60 15~40 0~30 β1/(° ) 车速/(km/h)
利用空间四连杆模块建模法 ，建立某九轴车 辆前五轴的转向杆系虚拟样机模型， 整个模型由 10 组空间四连杆机构组成。每组空间四连杆由 3 个部 件(两个摇臂和一个连杆)、 2 个转动副(每个摇臂 与车架的转动副)、 2 球铰副(连杆两端与摇臂的连 接副)组成，每个空间四连杆有 2 自由度(连杆沿轴 线的转动自由度和摇臂的转动自由度)，10 组空间 四连杆由 9 个耦合副连接在一起， 在 O1 点通过 1 个
从转向杆系的优化分析发现，转向杆系控制的 车轮并不能完全按照阿克曼定理的理论转角进行转 动。即在一定角度范围内车轮的实际转角和理论转 角之间存在一定的偏差，转向杆系优化得越好，该 偏差就越小，但并不能完全重合。因此，结合双转 向系统的特点，提出了多轴转向杆系的双极限目标 优化方法。 双极限目标优化法根据后轴动态转向控制策 略，将车速划分为几个区间段，并确定与之对应的 第一轴车轮转角的变化范围。再由第一轴车轮各段 转角范围，确定相对应的速度变化范围，并根据后 轴主动转向控制策略确定与之相对应的转向中心变 化范围，从而可以获得各轴车轮不同转角范围的最 大和最小两个极限理论转角。以各轴实际转角与各 段的极限理论转角偏差的平方和的最小值为各轴的 优化子目标，并根据转角利用率，对不同转角范围 的优化目标进行加权处理后累计相加作为总优化目 标。从而使双转向系统以最小的耦合干涉保证车轮 协调一致的转向，从而达到减小轮胎磨损的目的。 综上所述，双极限目标优化法与传统的固定转 向中心的转向杆系优化相比，双极限目标优化法根 据后轴转向控制策略、车速和转角的关系，通过优 化使转向杆系的转向中心随着车速变化，从而保证 了前后转向系统的转向中心尽可能的一致，最大程 度降低了轮胎的磨损。
i
1.0 0 1 15 0.5 15 1 40
(6)
考虑到各轴子优化目标的同等重要性，取各轴 子优化目标的加权系数 λi =1。转向杆系的双极限优 化总目标为
minf x i fi x
3 i2
minf (i )30 i min30 i 2 i max30 i 2 (3)
网络出版时间：2013-09-10 11:35 网络出版地址：/kcms/detail/11.2187.TH.20130910.1135.014.html
基于后轴主动转向的多轴转向杆系优化研究*
王云超 周 梅 李耀旭 庞文杰
361021)
(集美大学机械工程学院 厦门
从表 3 可以看出， 第一轴车轮转角为 0° ~5° 范围 内时，车速由 0~80km/h 范围内变化，所以，该转 角范围内，转向中心随速度的变化范围从第 6 轴到 第 7、 8 轴中间， 该转角范围内的双极限优化目标为
minf (i )0 i min0 i 2 i max0 i 2 (2)
2
近年来，国内外关于多轴转向技术的研究越来 越多， 主要集中在纯转向杆系的优化[1-5]和全电控主 动转向及其操纵性能[6-11]的研究两方面。但针对双 转向系统转向杆系优化的研究却非常少。 针对双转向系统的杆系优化问题，提出了双极 限目标优化法，并以某九轴转向车辆为研究对象， 对其进行深入研究。
要有两种： 一种是采用转向杆系的机械式转向系统； 另一种是采用转向杆系和电控主动转向的双转向系 统。 这种转向系统正成为多轴转向技术的发展趋势。 如利勃海尔生产的世界最大、最先进的大型全地面 起重机 LTM11200 就采用了前五轴转向杆系和后四 轴电控主动转向的双转向系统。很明显，这种双转 向系统存在转向杆系和电控主动转向的耦合干涉问 题。即采用转向杆系的前五轴转向中心固定不变， 而采用电控主动转向的后四轴转向中心随着车速的 增加，逐渐向后移动，即转向中心是速度的函数。 从而产生前后转向中心的分离， 并导致轮胎的磨损。
摘要：多轴转向技术正在向具有主动转向系统和转向杆系的双转向系统发展，但是，由于不同转向系统之间的耦合干涉，双 转向系统存在轮胎磨损问题。为此，提出一种新的转向杆系优化方法——双极限目标优化法。根据后轴主动转向的控制策略 和车速与车轮转角的关系，确定不同转角范围内的各轴双极限理论转角。通过对转向杆系的优化分析，实现不同速度和转角 条件下，转向杆系的转向中心与后轴动态转向中心的协调一致，最大程度降低双转向系统的耦合干涉。针对九轴转向车辆， 利用双极限目标优化法对其转向杆系进行优化分析。通过与固定转向中心的优化结果对比发现：双极限目标优化法的最大转 角偏差降低 30.9%~59.9%，从而验证新优化法的正确性和优点。此方法对双转向系统转向杆系的优化具有重要的指导意义。 关键词：车辆工程 多轴转向 极限目标优化法 双转向系统 中图分类号：TH213
3
式中
i min0 ——转向中心位于第 7、8 轴时，第 i 轴
车轮的最小极限理论转角
i ——第 i 轴车轮的实际转角
同，因此加权因子应该根据各轴车轮转角的大小确 定，具体各轴加权因子为：
i max0 ——转向中心位于第 6 轴时，第 i 轴车轮
的最大极限理论转角 第一轴车轮转角在 5° ~15° 范围内时，车速在 30~60 km/h 范围内变化，转向中心随速度的变化范 围由第 6、7 轴中间到第 7、8 轴中间，该转角范围 内的双极限优化目标为
Optimization of Multi-axle Steering Linkage with Active Rear Axles Steering
WANG Yunchao ZHOU Mei LI Yaoxu PANG Wenjie
(College of Mechanical Engineering, Jimei University, Xiamen 361021)
Abstract：Dual steering systems with active steering systems and steering linkage are the development trend of multi-axle steering technology. Because of the interaction between different steering systems, tire wear exists in dual steering systems. For this rea son, a new optimization method for steering linkage, i.e., dual limit objective optimization method, is proposed. According to the control strategy for active steering for rear axles and the relationship between vehicle velocities and wheel steering angles, the du al limit theoretical steering angles of each axle are determined within different range of wheel steering angles. By optimi zation analysis of steering linkage, the front steering center can be kept to coordinate with the rear steering center and the interaction between dual steering systems will be reduced to the maximum under different vehicle velocities and wheel steering angles. The above method has been used to optimize the steering linkage of 9-axle steering vehicles. By comparing the optimization results from the above method with that for the fixed steering center, the maximum deviation of wheel angles by the former was reduced by 30.9%~59.9% and the correctness and advantage of the new method has been verified. The new method is very important for guiding optimization of steering linkage of dual steering systems. Key words：Vehicle engineering Multi-axle steering Dual limit objective optimization method Dual steering system