针对越野车辆对操纵稳定性与安全性要求较高的问题,提出了一种基于车辆实时运动状态参数对其操纵稳定性进行优化的模型预测控制器(MPC)与线性二次型调节器(LQR)的多模态混合控制器。首先,根据车辆运动学方程搭建车辆二自由度理论模型;然后根据理论模型求出其状态空间方程并对MPC,LQR控制器以及多模态混合控制器进行设计;随后搭建基于Carsim/Simulink的虚拟联合仿真平台,针对两种典型的操纵稳定性试验工况进行仿真验证与对照。结果表明,相较于单纯的MPC或LQR控制器,所设计的多模态混合控制器能够有效地提高越野车在恶劣路况下的操纵稳定性与安全性。

随着新时期我陆军部队逐步由区域防卫型向全地域机动型转变以及演训和维稳任务日益增多,军用车辆的型式多样化,备轮配备必不可少。液压翻转备轮架系统,是目前大量使用的备轮翻转系统,该系统保证了军用越野车辆备轮方便、安全、快速更换,提升了军品车辆的使用性能,满足新形势下战争的需求。文章针对部队上反映液压翻转备轮架在用户使用过程中,在液压翻转备轮架长期闲置后再次使用时,备轮翻转会产生短暂的大角度的快速下降致使备轮架变形甚至于断裂的问题,针对该问题对备轮架结构进行分析和设计改进,并进行ANSYS分析和试验验证。

ESP的工作性能和控制品质不仅与传感器和ECU的控制逻辑有关,还与其液压系统的动态特性紧密相连。根据动态设计理论,拟定ESP液压系统动态特性评价指标,并以此对影响ESP液压系统动态特性的关键因素进行批处理仿真分析,在设计ESP液压系统时,应将液压元器件特征关键参数进行合理匹配。

为提高某越野车的最小转弯半径和操纵稳定性,结合后悬架机构设计了一种新型的后轮液压转向系统,构建了后轮转向系统的机械结构及液压油路,并分析了在进行四轮转向的过程中液压缸如何移动活塞杆,通过AMESim软件验证了该液压系统在转向过程和对中过程方案的可行性。仿真结果表明,后轮液压转向系统具有较高的灵敏度。

为使遇险(掉沟、淤陷、翻车、故障等)的车辆脱离险情,设计了一种车载大牵引力液压绞盘系统。根据整车总质量,对液压绞盘的匹配性进行计算,通过仿真软件对其安装座进行了静力学分析,验证了安装座结构设计的合理性。

为验证8×8全电驱动越野车电机液压(简称电液)联合全液压制动系统的可靠性,依据新一代轮式机动平台独立电驱动车辆制动系统性能指标要求,以某型号8×8全电驱动越野车为研究对象,对新一代电液联合全液压制动系统进行了原理方案设计;考虑系统的长管路特性对输出制动性能的影响,搭建了与整车元件、管路布置1∶1的实验平台,分析了不同工况下全液压制动系统的输出特性。结果表明:新一代电液联合全液压制动系统的输出制动力、制动响应时间等满足整车制动力12.0 MPa、响应时间0.2~0.3 s的制动性能指标要求;制动输出压力与制动踏板的位移及变化率呈线性关系;当电控系统发生故障时,依靠全液压制动系统仍然能满足整车的制动需求。

越野车是全驱大扭矩特种地表运载车辆,主要应用于中国西部塔克拉玛干沙漠、柴达木盆地、准噶尔盆地等沙漠、浮土区、山地、戈壁等无道路复杂工区。主要产品为作业类车辆(如地震排列车、工程沙漠车等)及带有部分载货功能的车辆(如供水沙漠车、起重运输沙漠车等)。越野车是油气勘探开发过程中不可缺少的重要生产装备。目前,油气勘探作业中,中重型越野车辆匹配的转向器多采用BOSCH(博世)公司的液压助力转向器产品。转向器系统装配及故障诊断是车辆使用过程经常面临的问题。

为了改善半主动悬架的控制效果,利用变论域理论对模糊PID控制器的输入论域和输出论域进行调节。根据阻尼可调两级压力式油气悬架的力学特性,建立半车半主动悬架动力学模型,在MATLAB/Simulink中构建半车半主动悬架控制模型,以冲击路面和随机路面作为输入激励进行仿真。结果表明,不同路面激励下,变论域模糊PID控制悬架和模糊PID控制悬架的减振效果均明显好于被动悬架,在冲击路面激励下的减振效果较好。冲击路面激励下,相较于模糊PID控制悬架,变论域模糊PID控制悬架的前、后车身垂直加速度和车身俯仰角加速度均方根分别减小30.89%,34.36%,37.00%,车身动挠度均方根比较接近,进一步提高了越野车的行驶平顺性。

针对轮式越野车在沼泽、雪地、沙漠等特殊地域通过性差的问题，以某型军用吉普车为对象，在不改变原车结构条件下，通过换装三角形橡胶履带式车轮装置，进行特殊地域牵引能力计算和越障性能分析，以及与原车通过性的对比分析，验证三角形履带车轮的通过性优势，为进一步改善该类车辆的越野通过性奠定理论和技术基础。

ESP的工作性能和控制品质不仅与传感器和ECU的控制逻辑有关,还与其液压系统的动态特性紧密相连。根据动态设计理论,拟定ESP液压系统动态特性评价指标,并以此对影响ESP液压系统动态特性的关键因素进行批处理仿真分析,在设计ESP液压系统时,应将液压元器件特征关键参数进行合理匹配。