针对偏心式差速驱动货叉自动导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)在原地转向过程中出现旋转中心偏移,进而影响AGV原地转向稳定性的问题,采用动力学分析与仿真相结合的方法对差速驱动AGV原地转向稳定性进行研究。建立AGV原地转向动力学模型并对车体侧滑等现象进行分析,推导AGV原地转向稳定性的相关公式,获得影响AGV原地转向稳定性的结构参数和运动参数。通过动力学分析软件ADAMS仿真,仿真结果验证公式的精确性以及获得各参数对AGV原地转向稳定性影响规律。根据推导公式与仿真结果,获得优化的结构参数和运动参数,优化后的AGV原地转向稳定性显著提高。

为提高双电机后驱车辆的侧向稳定性、解决传统一阶滑模控制在车辆稳定性控制中出现的抖振问题,本研究设计了基于二阶滑模算法的双电机后驱车辆差速系统并进行了仿真。首先,建立了车辆2自由度线性模型和7自由度整车模型。在模型基础上,设计了一个两层控制器。其中,上层控制器用以求得总的修正力矩,下层控制器对总力矩进行分配。在上层控制器中,基于滑模控制理论建立了二阶滑模控制器。在下层控制器中,设计了一种利用车轮垂向载荷分配修正力矩的分配方法。最后,利用计算机软件Carsim和Simulink进行联合仿真测试。结果表明,设计的差速系统可以明显提升双电机电子差速车辆的侧向稳定性,并能有效抑制滑模算法的抖振。

以提高轮毂电机驱动电动汽车转向稳定性为目的,针对传统PID算法扰动抑制能力不足,利用神经网络提高基于PID的横摆力矩和滑移率控制系统的稳定性,并针对神经网络收敛速度慢、易陷入局部最优解的问题,提出利用粒子群算法对控制器参数进行优化并对权值进行改进的神经网络PID方法。以四轮轮毂电机独立驱动电动汽车为研究对象,以跟踪期望的横摆角速度为控制目标,基于Carsim/Simuink联合仿真平台,对建立的四轮独立驱动电动汽车横向运动学模型及提出的控制策略进行不同工况下的对比验证,结果表明提出的控制方法优化了传统PID控制算法,振动频率幅值小、能更好地逼近理想值,可改善车辆转向性能、提高稳定性以避免事故的发生。

由于两轮自平衡机器人具有占地小、可零半径转弯等特点，该类机器人被广泛用于个人交通工具和机器人移动平台。当两轮自平衡机器人快速转向时，由于重心较高，机器人受离心力影响容易侧向倾覆。针对两轮自平衡机器人转向稳定性进行了分析，在此基础上为传统两轮自平衡机器人增加了摇摆自由度。利用摇摆自由度，机器人可以在转向时主动配置重心位置，进而提高了机器人转向稳定性和安全性。在建立机器人动力学模型基础上，设计了摆动自由度控制器，并通过实验验证了可行性而有效性。

装载机在工作过程中具有转向频繁的特点为了分析铰接式装载机转向过程中的稳定性和能量消耗情况首先对转向机构的运动学和动力学进行了分析推导出了转向液压缸行程差和力臂差的计算公式.然后对转向液压系统进行了理论分析和试验测试通过对试验结果的分析得到了实际工况中影响转向稳定性的因素和其能量消耗情况并在分析的基础上提出了提高转向稳定性和减小能量损失的方案对转向系统的设计具有一定的指导意义.

本文根据大型铰接式车辆的转向特点,自行设计并制造了BZZ1-2000型超大排量全液压转向器.通过对该转向器的性能试验、疲劳试验、模拟试验等找出设计参数和规律,试验结果表明其主要性能指标达到并超过了世界先进水平,同时通过了机电部的新产品鉴定,填补了国内1600ml～2500ml超大排量全液压转向器的空白,这对于全液压转向器行业的设计制造有指导意义.更为重要的是通过在轮式工程机械族样机上进行实车试验与考核,找出了大型铰接式车辆转向行驶稳定性的技术关键即更新原机械助力转向系统为现全液压转向系统,它彻底根除了原转向系统的方向盘空行程大,转向操作困难,高速行驶时产生蛇行、摆尾等现象,为提高大型铰接式车辆转向行驶稳定性提供了新的转向系统和设计依据.

在分析了薄壁阻尼孔或短孔非线性阻尼特性的基础上，推出了铰接式装载机转向回油非线性阻尼系数的计算公式，并将此阻尼力引入到转向液压缸活塞的受力分析中。建立了非线性负荷传感液压转向系统的数学模型，以国产某ZL50G型装载机为实物模型，用实际参数计算了加入非线性阻尼后系统的阻尼比为4．63，增大到原来的4倍多，有效地改善了铰接式装载机这种大惯性负载由于阻尼严重不足所产生的转向稳定性差的问题。利用MATLAB软件以阀芯转角为阶跃信号输入，以转向液压缸活塞位移为输出建立动态仿真模型，对比实际参数的仿真结果，与所计算的阻尼比增大结果相一致，证明了该项研究的正确性，对铰接式装载机转向稳定性的设计和改善具有一定的指导意义。