智能全自动单车试验器的研制与开发

智能全自动单车试验器的研制与开发

杨伟军[1]2003年在《智能全自动单车试验器的研制与开发》文中提出在铁路列车全面提速的形势下,铁道部加强了对铁路车辆大、中、小修的工艺验收,以确保行车安全。铁路货车的制动等关键部位,实施检测微机化、自动化,以消除测试过程中人为因素对测试结果的影响,用先进的设备保证行车安全,尤为重要。铁道车辆智能单车试验器就是在这种大背景下研制开发出来的。它采用闭环控制,实现测试过程自动化;动态显示车辆单车试验测试全过程;良好的人机界面,便于现场工人掌握和操作;灵活的操作程序,适应各种作业要求;自动化程度高,测试效率高;采用数据联网,实现科学管理,为铁道车辆单车试验智能化做出了有益的探索。

《中国公路学报》编辑部[2]2017年在《中国汽车工程学术研究综述·2017》文中指出为了促进中国汽车工程学科的发展,从汽车噪声-振动-声振粗糙度(Noise,Vibration,Harshness,NVH)控制、汽车电动化与低碳化、汽车电子化、汽车智能化与网联化以及汽车碰撞安全技术5个方面,系统梳理了国内外汽车工程领域的学术研究进展、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。汽车NVH控制方面综述了从静音到声品质、新能源汽车NVH控制技术、车身与底盘总成NVH控制技术、主动振动控制技术等;汽车电动化与低碳化方面综述了传统汽车动力总成节能技术、混合动力电动汽车技术等;汽车电子化方面综述了汽车发动机电控技术、汽车转向电控技术、汽车制动电控技术、汽车悬架电控技术等;汽车智能化与网联化方面综述了中美智能网联汽车研究概要、复杂交通环境感知、高精度地图及车辆导航定位、汽车自主决策与轨迹规划、车辆横向控制及纵向动力学控制、智能网联汽车测试,并给出了先进驾驶辅助系统(ADAS)、车联网和人机共驾等典型应用实例解析;汽车碰撞安全技术方面综述了整车碰撞、乘员保护、行人保护、儿童碰撞安全与保护、新能源汽车碰撞安全等。该综述可为汽车工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。

黄磊[3]2016年在《乘坐式全自动移栽机车架结构仿真分析与优化》文中研究说明我国蔬菜移栽作业以半自动小型移栽机为主,该机型移栽效率较低、栽植质量不高、整机可靠性方面也有所欠缺。国内针对蔬菜移栽机的研究主要集中在取苗机构、栽植器等其他方面,对于移栽机底盘车架的研究相对较少,而车架结构却是制约乘坐式全自动移栽机研究开发的关键环节。车架作为主要承载件,不仅被用于各个总成部件的布置和安装,还要承受外部的各种动静载荷。因此车架结构直接决定着整机的栽植性能,车架结构需具有合理的强度、刚度以及动态特性。本文依据全自动蔬菜移栽机作业所需的功能动作,合理设计出上车架结构,并对其虚拟样机模型进行有限元分析和轻量化设计,通过试验验证车架数值模型的准确性,为后续进一步研究移栽机的车架性能提供参照与借鉴。本文的主要研究内容及结论如下:(1)根据蔬菜移栽的作业参数、农艺要求及各个功能部件的工作特性,合理规划出整机的移栽动作及相关要求,再结合各部件的配合位置设计出整个上车架的结构。对上车架结构进行有限元建模,采用多种方法对车架模型进行合理简化,同时对有限元网格质量进行控制及评定;对上车架进行外部载荷的施加,获得较好的上车架有限元模型。(2)在满载弯曲和极限扭转两种工况下,对移栽机上车架结构整体进行静力学分析及自由模态分析,获得上车架相应的静态、动态特性参数,并对分析结果进行评价。(3)根据有限元分析结果找出上车架结构中应力较大的几处区域;在满载弯曲和极限扭转两种工况下,对上车架中这些关键区域进行应力测试,将有限元分析结果与实验测试结果进行比较和分析说明,保证上车架有限元模型建立的准确性和合理性。(4)对车架后部的提升支架进行静力学有限元分析,说明轻量化的可行性。对提升支架结构进行参数化建模,通过提升支架结构参数的敏感度分析,挑选出敏感度较高的若干参数作为优化设计变量,随后基于DOE试验设计方法,采用响应面优化法对提升支架的结构参数进行优化。轻量化后,支架质量降幅达37.38%,最大等效应力降幅达42.2%,改善了应力分布,实现了轻量化设计目标。

邵广军[4]2016年在《基于无人行车的钢制品仓库系统设计与实现》文中研究表明针对现阶段钢铁行业不符合降本增效、开源节流的生产管理理念的问题,急需探讨问题、解决问题,以达到减少库存浪费、降低成本、提高效率的作业、合理利用货物、入库/出库信息实时且对称、合理安排存储空间、实时掌控库存量、实时同步实际物流与信息流等目的。本文设计实现了一个基于i Plature平台的仓储管理系统,UACS是以无人值守行车管理为主、涵盖了通常概念的WMS的主要功能的系统,UACS系统是对整个库区的逻辑库位、物理库位进行管理,下达行车作业计划,完成入、出库的自动作业,并将作业实绩反馈回L2系统。对于入库作业会依据运管机下发的物料入库位置生成相应的行车作业计划指导行车进行作业。对于出库则依据作业计划顺序,出库车辆类型,确定具体的出库物料和车辆配载图,并生成相应的行车作业计划指导行车进行作业;i Superframe是i Plature平台的客户端开发框架,该框架是由一个基于插件模式的客户端与多个通用功能模块组成;UACS管理系统画面是一种基于Microsoft.NET的HMI应用开发和管理的框架。经过我们反复实践验证,将技术及设备集成应用、融入先进的管理方法以及自主开发的UACS系统,我们的仓储管理系统即可发挥其应用的功效能级。无人值守行车全自动钢制品仓库管理系统,已经投入实际运行中且运行状态稳定,技术较为先进,应用效果良好,有效地提高了客户的工作效率,取得了较为明显的经济效益,值得推广。

原新[5]2004年在《智能机器人视觉信息处理及数据融合方法研究》文中提出科学技术的发展,诞生了机器人。社会的进步也提出要求,希望创造出一种能够代替人进行各种工作的机器,甚至从事人类不能及的事情。自从1959年诞生第一台机器人以来,机器人技术得到了长足的进步和发展,至今已成为一门集机械、电子、计算机、控制、传感器、信号处理等多学科门类为一体的综合性尖端科学。 本文的研究工作是紧密围绕着智能机器人中的两大关键技术:视觉技术和数据融合技术来开展的。在第一部分研究内容中,重点研究智能机器人的视觉信息处理问题。机器人视觉系统一般需要处理叁维图像,而视觉传感器只能得到二维图像。为了解决这个问题,人们研究了很多方法,如多镜头法、结构光投射法等,但其算法烦琐,不能满足移动机器人实时性的要求,可见开发简单而有效的办法是很重要的。另外由于摄像机的视角是有限的,可视范围小,获取的信息量有限,缺乏获取全局与大尺度信息的手段,从而具有一定的局限性。针对这两个问题,本文提出用单视觉传感器获取环境信息以及利用全景传感器来扩大摄像机的可视范围。在第二部分核心内容中,作者对智能机器人的数据融合技术进行了深入的研究。为了解决机器人的障碍检测问题以及机器人物体识别中的数据超载和不确定性问题,将多目标跟踪理论和粗糙集理论引入到机器人的数据融合技术中,提出了相应的融合算法。 本文的主要工作和贡献如下: 研究了智能机器人的视觉信息处理方法。根据摄像机透视映射原理,进行逆换算得到逆透视映射,进而提出了利用单摄像机获取环境深度信息的方法,简化了系统的结构。在此基础上提出了一种基于单视觉传感器的局部路径规划的控制算法,实现了移动机器人在不确定的环境中利用单视觉传感器实时地获取外部环境信息进行路径规划。 研究了基于全景视觉传感器的图像解算。针对传统的视觉传感器存在可视范围小等缺点,引入全景摄像机。说细讨论了全景视觉传感器的几何性质、实际设计中考虑的问题,并提出了基于全景传感器的图像解算算法。实验结果表哈尔滨工程大学博士学位论文明该方法从原理上是可行的,可以应用到万L器人的定位导航中。 研究了基于多传感器数据融合的障碍检测问题。将多目标跟踪理论和技术弓!入到障碍检测系统中,可以确定障碍物的准确位置。首先针对传统的数据关联方法存在的目标跟踪轨迹趋于合并的问题,提出了改进的联合概率数据关联方法,有效地解决了相距很近的目标之间的互联问题。然后在不考虑传感器的具体组成形式的情况下,直接从某个传感器可能得到的数据出发来讨论数据的融合问题。针对标准线性系统、一般线性系统和非线性系统提出了相应的优化融合算法。 研究了基于粗糙集理论的多传感器信息融合。利用粗糙集理论的属性约简、值约简、核和不完备信息系统等概念来进行多传感器信息的融合,除了传感器测量的数据之外,无需任何额外的信息。针对完备信息系统和不完备信息系统分别提出了相应的融合算法,为我们解决传感器数据超载以及不完整传感器信息融合提供了有效的方法。关键词:机器人视觉;数据融合;粗糙集;全景传感器;数据互联

桂乐芹[6]2010年在《管轨运输轨旁运行控制系统软件研究》文中认为管轨运输系统是一种基于通信的全自动、无人驾驶的新型轨道交通系统。本文以“十一五”科技支撑计划项目“新型直线电机运输系统”及试验线建设为背景,研究管轨运输轨旁运行控制系统关键技术,开发轨旁运行控制系统软件,论文具体内容如下:第一,以试验线为背景,分析了管轨运输系统的业务流程及其子系统之间的逻辑关系。在此基础上,分析了轨旁运行控制子系统的功能需求。第二,借鉴现有轨道交通运行控制系统技术,提出了轨旁运行控制系统的一体化设计方案,完成了轨旁运行控制系统的结构及接口设计。第叁,基于PC104与VxWorks操作系统,开发了主逻辑控制软件;基于工控机,开发了人机交互软件。第四,搭建了管轨运输轨旁运行控制系统的实验平台,完成了系统内部调试。在中央运行控制、车载运行控制及牵引控制等子系统的配合下,完成了实验室联调。最后,完成了650米试验线的管轨运输系统联调,达到了预期效果。

帅志斌[7]2014年在《四轮独立电驱动车辆网络时滞动力学建模与控制》文中指出在交通领域,采用轮毂电机的四轮独立电驱动车辆凭借多方面的优势,得到了汽车工业界和学术界的一致关注。另一方面,X-by-Wire技术和车载网络使得分布式控制在车辆机电系统中得到了越来越多的应用;网络通信问题对分布式系统控制效果的影响也被广泛研究。本文以采用分布式控制方案的四轮独立电驱动车辆为研究对象,围绕车载网络通信延时等问题对其车辆动力学控制的影响,展开针对性的系统建模、控制算法设计与验证工作。首先从控制系统的稳定性评价指标入手,研究分布式控制中的基本因素对系统的影响。以电动轮的滑移率控制过程作为典型对象,通过仿真细致地研究了延时长度、控制参数与精度、延时分布特性等影响与关联。围绕四轮独立电驱动车辆的整车横向动力学控制,建立了考虑随机时变网络延时的面向控制的时滞动力学模型,为控制算法的设计提供了基础。针对具有前轮主动转向系统的四轮独立电驱动车辆,在分层控制架构下分别设计了对随机时变网络延时具有鲁棒性的上层控制器和对网络通信中断故障具有容错能力的转矩优化分配算法。采用不确定系统的矩阵多胞形模型对随机时变网络延时引入的不确定性进行描述,基于H∞鲁棒控制理论和LQR思想设计上层跟踪控制器,并采用线性矩阵不等式工具求解最优反馈增益。在四轮车辆刚体模型和魔术公式轮胎模型的基础上,采用过驱动系统的控制分配理论设计了基于二次规划的转矩优化分配算法,保证四轮的驱/制动转矩输出能够精确满足上层控制器的直接横摆力矩需求,并实现底层执行器控制量与轮胎-路面附着情况的最优化;针对底层电机控制器与车载网络之间通信中断的故障,在优化分配算法的框架下设计了容错机制。基于Matlab/Simulink和CarSim的联合仿真验证了上层鲁棒控制器和转矩优化分配算法的有效性,对网络延时的鲁棒性和对通信中断故障的容错能力。提出了基于工况的网络消息优先级动态调度机制,在简化的网络模型下初步验证了其效果,结合车载网络协议简要探讨了实现方案。搭建了整车分布式控制系统的硬件在环仿真平台,仿真平台由基于MPC5644A单片机的整车控制器、基于CarSim RT工具包和MicroAutoBox的实时车辆模型、基于VN7600和CANoe软件的CAN总线监控模块、上位机等部件组成。验证了所提出的分层控制构架下的控制算法在实际控制器上的可行性和有效性、对随机时变网络延时的鲁棒性、以及对底层控制器通信中断故障的容错能力。

张亮[8]2007年在《车用燃料煤基二甲醚的生命周期能源消耗、环境排放与经济性研究》文中提出我国能源结构呈现明显的“贫油、少气、富煤”特点,正面临着日益增长的车用燃料需求所带来的能源、环境与经济方面的严峻挑战,发展煤基车用替代燃料将成为我国缓解油品紧缺、实现煤炭清洁利用的关键方向之一。在传统柴油的煤基替代燃料当中,二甲醚特点突出,不但能够大幅降低有害排放,而且能够真正起到“以煤代油”的作用。本文系统回顾二甲醚的制备方法,二甲醚发动机与车辆技术的研究开发进展,运用生命周期评价原理,建立了适合我国国情的煤基二甲醚全生命周期一次能源消耗与环境排放分析模型,以二甲醚公交客车为功能单位,运用发动机台架试验研究结合整车测试循环仿真,获得了该功能单位的燃料消耗与环境排放因子,得到了车用燃料煤基二甲醚路线的全生命周期一次能源消耗、VOC、CO、NOX、PM10、SO2(标准排放物)与温室气体排放数量,评估了电力结构改变与温室气体减排技术的效果,分析了煤基二甲醚的规模应用对我国能源结构的影响,并将煤基二甲醚路线与传统柴油和煤制柴油路线进行了对比,最后分析了煤基二甲醚的经济性。在功能单位方面,本文提出通过发动机台架试验研究结合整车测试循环仿真来获得车辆的燃料消耗与排放因子。结果发现,与目前技术水平的柴油机相比,二甲醚发动机可实现全工况无烟燃烧,各项排放指标全面达到欧Ⅲ排放法规的要求。城市交通背景下,二甲醚公交客车的燃料消耗比传统柴油车降低3.3%,VOC、CO、NOX、PM10、SO2和CO2排放比传统柴油车依次减少86.3%、73.7%、19.5%、64.0%、100.0%和10.1%,这对于缓解日益严峻的城市大气污染意义重大。与传统柴油路线相比,煤基二甲醚路线的优势不仅体现在车辆使用阶段的燃料消耗、标准排放物与温室气体排放方面,也体现在全生命周期的原油消耗和标准排放物方面。从能源消耗结构来看,煤基二甲醚路线的全生命周期原油消耗下降为传统柴油路线的2.4%。由于我国对进口原油的依存度已超过40%,而煤炭产能较强,所以煤基二甲醚的规模应用,不但能够起到“以煤代油”的作用,而且不会对国内能源生产形成明显压力,有利于我国能源安全问题的逐步解决。从环境排放角度来看,煤基二甲醚路线的环境排放向上游阶段的固定源集中,全生命周期VOC、CO、

参考文献:

[1]. 智能全自动单车试验器的研制与开发[D]. 杨伟军. 西南交通大学. 2003

[2]. 中国汽车工程学术研究综述·2017[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报. 2017

[3]. 乘坐式全自动移栽机车架结构仿真分析与优化[D]. 黄磊. 江苏大学. 2016

[4]. 基于无人行车的钢制品仓库系统设计与实现[D]. 邵广军. 大连理工大学. 2016

[5]. 智能机器人视觉信息处理及数据融合方法研究[D]. 原新. 哈尔滨工程大学. 2004

[6]. 管轨运输轨旁运行控制系统软件研究[D]. 桂乐芹. 北京交通大学. 2010

[7]. 四轮独立电驱动车辆网络时滞动力学建模与控制[D]. 帅志斌. 清华大学. 2014

[8]. 车用燃料煤基二甲醚的生命周期能源消耗、环境排放与经济性研究[D]. 张亮. 上海交通大学. 2007

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