电动转弯式轨道车转向系统设计
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电动轮椅车动力转向系统的设计与优化摘要:电动轮椅车是一种特殊的辅助工具,它能够提供行动不便的人士自主移动的能力。
其中,动力转向系统是电动轮椅车的关键组成部分,对于用户的操控和安全具有重要作用。
本文旨在探讨电动轮椅车动力转向系统的设计与优化,从系统组成和控制策略两个方面进行深入研究,以实现更高的可靠性和使用体验。
1. 引言电动轮椅车的动力转向系统是为了满足行动不便人士的自主行动需求而设计的。
在设计过程中,我们需要考虑到用户的操控能力、行驶安全和系统可靠性等因素,以提供优质的出行体验。
本文将从系统组成和控制策略两个方面展开讨论,以期为电动轮椅车动力转向系统的设计与优化提供一些有益的思路。
2. 系统组成电动轮椅车的动力转向系统主要包括电机、转向装置、控制单元和电源等组成部分。
其中,电机是提供动力的关键部件,负责驱动车轮的运动。
转向装置用于实现车辆的转向操作,通常采用传统的转向柱和方向盘。
控制单元起着控制和监测电机和转向装置运行状态的作用,能够实现灵敏的响应和智能化的控制。
电源则为整个系统提供能量。
3. 动力转向系统的设计优化在设计和优化动力转向系统时,需要考虑以下几个方面的因素:3.1 电机选择电机是动力转向系统的核心部件,它的选用直接关系到系统的性能和稳定性。
在选择电机时,需要考虑到功率输出、转动速度、扭矩和能效等指标。
此外,还需考虑电机的尺寸和重量,以确保其适应电动轮椅车的设计和安装要求。
3.2 转向装置设计转向装置的设计应考虑到用户的操控习惯和力度,以提供舒适、灵敏的转向操作。
同时,还需确保装置的结构稳定和可靠性。
近年来,一些电动轮椅车已经采用了无转向柱的设计,通过电子设备实现转向操作,在提供便利性的同时,也提高了车辆的安全性。
3.3 控制策略优化控制单元是动力转向系统的智能化核心,设计合理的控制策略能优化系统的性能。
根据电动轮椅车的使用场景和用户需求,可以选择不同的控制方式,如开环控制、闭环控制和基于模糊逻辑的控制等。
简述电动式电控动力转向系统的组成与工作原理一、引言电动式电控动力转向系统是一种新型的转向系统,它采用了电机作为动力源,通过电控器对电机进行控制,实现车辆的转向。
与传统的液压式转向系统相比,它具有响应速度快、能耗低、噪音小等优点,因此在现代汽车中得到了广泛应用。
本文将详细介绍电动式电控动力转向系统的组成和工作原理。
二、组成1. 电机电机是整个系统的核心部件,它提供了转向所需的动力。
目前市场上常见的电机有直流无刷电机和交流异步电机两种。
直流无刷电机具有高效率、高功率密度和长寿命等优点,在小型汽车中得到了广泛应用;交流异步电机则具有低成本和可靠性好等优点,在大型汽车中得到了广泛应用。
2. 传感器传感器主要负责检测车辆当前的行驶状态,并将这些信息反馈给控制器。
目前市场上常见的传感器包括角度传感器、扭矩传感器和速度传感器等。
3. 控制器控制器是整个系统的大脑,它根据传感器反馈的信息对电机进行控制,实现车辆的转向。
控制器通常由微处理器、电源电路、驱动电路和通讯接口等组成。
4. 电源电源为整个系统提供所需的电能。
目前市场上常见的电源有蓄电池和超级电容器两种。
蓄电池具有存储能量大、成本低等优点,在小型汽车中得到了广泛应用;超级电容器则具有充放电速度快、寿命长等优点,在大型汽车中得到了广泛应用。
三、工作原理1. 转向力矩计算在行驶中,车辆需要受到一定的转向力矩才能完成转弯操作。
转向力矩大小与车速、转弯半径和路面摩擦系数等因素有关。
为了保证车辆安全稳定地行驶,系统需要根据当前行驶状态计算出所需的转向力矩。
2. 传感器检测系统通过角度传感器检测方向盘旋转角度,并通过扭矩传感器检测方向盘所施加的扭矩大小,同时通过速度传感器检测车速大小。
3. 控制器控制控制器根据传感器反馈的信息计算出所需的转向力矩,并将这个信息转换成电机控制信号。
电机根据控制信号输出相应的扭矩,实现车辆的转向。
4. 能量回收在车辆行驶过程中,由于转向力矩大小不同,系统需要不断地调整电机输出扭矩大小。
轨道物流小车转向机构方案及结构设计摘要:轨道物流小车输送系统是利用智能化自驱动的物流小车将物品通过安装在室内的立体轨道输送到各个工作站点。
具有速度快,效率高,传输时间准确并且保密性强,安全可靠等优点而得到越来越广泛的使用。
随着这种输送系统不断推广,对物流小车的适应性要求也不断提高,首先是要求物流小车的运载量增加,由此产生的问题提出了对物流小车结构上的改进要求,以适应新一代输送系统对小车的要求。
关键词:物流小车;转向机构;立轴;转向引导轮前言医院轨道物流系统是利用专用的智能化轨道物流车将药品、样本和器械、单据等物品通过轨道输送到需要的病房,手术室以及各需要的地点,改变了过去由人用手推小车装载物品通过电梯到达需要的楼层后再将小车推到各科室发放的传统方式,便捷准确,是目前医院中比较先进的物品传输方式。
由于其智能化,高效、准确而得到广泛喜爱。
随着人们对物流小车输送能力的要求不断提高,物流小车的载重量从原来的10KG左右提高到15KG,后来又提高到20KG以上,为适应行业的需求,广西曼彻彼斯公司率先推出了载重量30KG的大容量物流小车,引领本行业物流小车输送能力跨上了一个新的台阶。
随着输送能力的增大,新的问题产生,并困扰着行业的研发人员。
原来所用的物流小车的四个滚轮02是直接固定在车身01上,没有转向机构(如图1),小车在轨道03转弯的位置全靠安装在滚轮02端部的水平轮04,在轨道03的侧壁挤压下强行把滚轮02推动而转向,而这个推动力全靠驱动轮向前的动力产生,而滚轮02在转向过程中与轨道03的横向相对运动,有相当大的摩擦力,当这个摩擦力大于驱动轮与导轨之间的摩擦力时,会造成小车无法前进,因此物流小车时常有在弯轨过不去,造成输送延误甚至轨道堵塞的情况,尤其是驱动轮轨道有油污或集灰的状况下更为严重。
这个问题在行业内长期存在,尤其是大载重的物流小车更为明显。
为了解决这个问题,公司立项开发带转向机构的新一代物流小车,解决这个长期困惑本行业的问题。
转弯式电动平车和三相轨道台车方案图
转弯式电动平车方案图如下图所示:
转弯式电动平车是在轨道上运行的平板车,它可以在以下几种轨道上转弯:s形轨道、环形轨道、C形轨道等弧形轨道。
转弯式电动平车转弯原理是:在直行轨道车的基础上,每个轮子配独立的导向机构和转弯机构,不受载重量的限制。
转弯式电动平车转弯半径与轨距和前后轮距有关,因此有轨电动平板车转弯半径是由平车的台面尺寸大小和轨道的轨距大小来决定的。
三相轨道台车方案图如下图所示:
三相轨道台车需要铺设三根轨道,轨道上带36V三相交流电,平车上的碳刷从车轮上取电至平车的控制箱,控制箱内部的升压变压器将36V三相交流电升压至380V三相交流电,然后供电给轨道台车的电机,通过电机带动减速机、车轮的转动,带动三相轨道台车的前进、后退、和停止,平车的移动和停止通过操作系统控制。
轨道上的36V交流电是380V交流电源通过降压变压器降压后得到的。
(特殊需求请垂询)。
100km-h直线电机地铁车辆转向架的设计与研究100km/h直线电机地铁车辆转向架的设计与研究引言:随着城市化进程的加速,地铁交通作为一种快速、高效、环保的公共交通方式,在城市交通中扮演着重要角色。
为了满足城市快速发展的需求,提高地铁运行速度和安全性成为摆在我们面前的重要课题。
车辆转向架作为地铁运行中的重要组成部分之一,直接关系到地铁车辆的操控性、稳定性和安全性。
因此,对100km/h直线电机地铁车辆转向架的设计与研究至关重要。
1. 转向架的基本原理转向架是地铁车辆中负责转向的部件。
它通过承载车体重量并传递横向力,使车体能够在轨道上转向。
转向架一般由承载架、动力齿轮、传动装置、转向机构和控制系统等组成。
其中,动力齿轮通过与齿轮箱连接,传递电机动力,实现转向机构的旋转。
2. 设计要求与挑战针对100km/h直线电机地铁车辆转向架的设计,我们需要满足以下要求:(1)高速稳定性:地铁车辆在高速行驶过程中需要保持良好的稳定性,转向架的设计要保证良好的操控性和稳定性。
(2)重量轻、强度高:转向架需要承载车体的重量,并承受各种力的作用,因此需要在重量和强度之间取得良好的平衡。
(3)安全可靠:转向架需要具备良好的可靠性和安全性,以确保地铁车辆在运行过程中不发生故障。
在满足这些要求的同时,我们还要面临着技术挑战,如高速行驶引起的振动、噪音控制、磨损与疲劳等问题。
3. 设计与研究方法在设计与研究100km/h直线电机地铁车辆转向架时,我们采用了以下方法:(1)结构优化:通过工程力学的基本理论和方法,对转向架的结构进行优化,寻求最佳的结构设计方案,以提高转向架的强度和稳定性。
(2)材料选择:选用高强度、轻量化的材料,如铝合金等,提高转向架的强度和减轻整体重量。
(3)动力学分析:通过对转向架运行过程中的力学特性进行分析,寻找合理的转向机构设计和传动装置配置方案。
(4)试验验证:在设计完成后,进行多种试验验证,检验转向架的性能和安全性。
学号:常州大学毕业设计(论文)(2012届)题目学生学院专业班级校内指导教师专业技术职务校外指导老师专业技术职务二○一二年六月电动助力转向系统设计摘要:随着科学技术的进步,人们越来越乐于享受科技带来的美好生活。
作为现代生活的一部分,汽车也越来越与人们的生活紧密不分,与此同时,更舒服的驾驶体验,成为新宠。
首先就是本文将研究的:电动助力转向系统,它将给我们带来更加轻松方便的驾驶体验。
电动助力转向系统即:EPS 就是英文Electric Power Steering的缩写。
电动助力转向系统是汽车转向系统的发展方向。
该系统由电动助力电机直接提供转向助力,省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮,既节省能量,又保护了环境。
另外,还具有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力的特点。
正是有了这些优点,电动助力转向系统作为一种新的转向技术,将挑战大家都非常熟知的,已具有50多年历史的液压转向系统。
本文分析了汽车电动助力转向系统的基本原理,对构成系统的总体方案和控制方法进行了仿真分析,并利用DSP F2812实现控制系统的全数字化,在此基础上完成了EPS 系统控制器的软、硬件系统的开发,最后又进行了EPS系统模拟台架试验。
由于国外技术壁垒,目前国内研究EPS系统尚处在初级阶段,技术还不是很成熟,需要更多的研发人员投入到这项工作中。
所以需要更多人的努力来攻克这个技术难题,早日成熟我国的EPS设备,不再受限于国外设备,从而达到国产化。
关键词:电动助力转向系统控制系统实验控制器软件开发Design of electric power steering systemAbstract:Along with science and technology progress, the people more and more are glad enjoy the happy life which the science and technology brings.As a part of modern life, cars are more and more closely with people living without, at the same time, more comfortable driving experience, become a new favorite. First of all is that this study: electric power steering systems, it will bring us even more easy and convenient driving experience.The electric power steering system: EPS is the English abbreviation of the electric power steering. The electric power steering system is the development direction of the steering system. The system is provided directly by the electric power motor power steering, eliminating the need for a hydraulic power steering system necessary for the power steering pump, hoses, hydraulic fluids, belts and engine pulley, not only save energy, protect the environment. In addition, a simple adjustment, flexible assembly and can provide the characteristics of the power steering in a variety of conditions. It is precisely because of these advantages, the electric power steering system as a new steering technology, the challenges we are very well known, and has 50 years of history hydraulic steering system.T his paper analyzes the basic principles of automotive electric power steering system, constitute the system's overall program and controls methodology, simulation analysis, and the use of DSP F2812 all-digital control system, the EPS system controller soft on this basis, The hardware system development, and finally the EPS system simulation bench.Due to technical barriers to foreign, domestic research on EPS system is still at an early stage, technology is not mature, need more developers to join in such efforts. More efforts are needed to overcome the technical difficulties, early maturing EPS devices in China, is no longer limited to equipment in foreign countries, so as to achieve localization.Keywords: Electric power steering system Control system Experiment Controller Software development目录摘要 (I)目录 (III)1绪论 (1)1.1前言 (1)1.2汽车转向系统的发展 (1)机械液压助力 (1)电子液压助力 (2)电动助力转向系统 (2)1.3国内外电动助力转向系统的研究现状和发展趋势 (2)系统的优点 (3)课题研究的意义 (4)课题的研究目标和内容 (4)1.4EPS系统会遇到的主要问题 (4)2 电动助力转向系统的硬件设计 (4)2.1EPS系统结构及其工作原理 (5)2.2电动助力转向系统的类型 (5)转向柱助力式 (5)小齿轮助力式 (6)齿条助力式 (6)2.3本系统所用的关键器件 (7)扭矩传感器 (7)电动机 (8)车速传感器 (8)电子控制单元(ECU) (8)电流传感器 (9)控制器的芯片简介 (9)2.4本系统控制器的组成 (9)2.5EPS控制系统硬件电路设计 (10)模数转换电路设计 (10)DSP F2812 PWM输出电路设计 (10)模拟信号滤波电路设计 (11)电动机反馈电流信号输入电路设计 (11)车速信号捕获电路设计 (12)电动机正反转判定电路设计 (13)电机驱动电路设计 (13)电机电流采样电路设计 (14)2.6ECU总体架构 (15)3电动助力转向系统的控制策略分析 (17)3.1转向驱动力矩与助力矩关系 (17)3.2EPS典型助力曲线 (17)直线型助力算法 (18)折线型助力算法 (18)曲线型助力算法 (18)3.3转向系统受力分析 (19)4对电动助力转向系统的建模及仿真 (21)4.1EPS系统的动力学模型 (21)建立转向系统动力学模型 (21)建立系统状态空间模型 (22)4.2EPS系统稳定性分析 (23)5转向系统的软件设计 (24)5.1主程序模块设计 (24)5.2主程序初始化模块 (26)口初始化 (26)初始化 (27)初始化 (28)5.3信号采集模块设计 (28)扭矩和电流信号采集设计 (28)车速信号采集设计 (29)6电动助力转向系统的台架试验及结果分析 (30)6.1EPS系统试验台架简介 (30)6.2EPS系统试验台的组成 (31)6.3汽车EPS性能试验台测控系统 (32)6.4试验结果分析 (33)7.结论 (36)参考文献 (38)致谢 (39)1绪论1.1前言随着世界经济的不断发展,人们的生活水平也不断提高。
四轮独立驱动转向电动车传动及制动系统设计本科生毕业论文一、内容简述本文旨在设计一款四轮独立驱动转向电动车的传动及制动系统。
研究内容包括电动车的设计背景与意义,对于四轮独立驱动转向电动车的工作原理与现状的深入分析,以及针对其传动系统和制动系统的具体设计。
研究目的在于提高电动车的性能、安全性和稳定性,以适应现代城市环境和用户需求。
首先本文将概述电动车传动系统的设计思路与方案,这包括电机的选择及其布局设计,传动系统的结构设计,以及传动效率的优化等。
通过选择合适的电机类型和布局方式,以实现四轮独立驱动转向的功能,提高车辆的灵活性和稳定性。
同时对传动系统进行优化设计,以提高传动效率,确保车辆的动力性能和经济性能。
其次本文将详细介绍电动车制动系统的设计,制动系统是保证车辆安全的关键部分。
本文将分析制动系统的设计要求,包括制动性能、制动稳定性、制动安全性等方面。
将探讨不同类型的制动系统(如液压制动、再生制动等)在四轮独立驱动转向电动车中的应用,并进行对比分析,以确定最佳的制动系统设计方案。
本文将探讨该设计的优化策略和未来发展方向,将分析现有设计方案的优缺点,并提出改进意见。
同时结合当前技术的发展趋势和市场需求,对四轮独立驱动转向电动车的传动及制动系统的未来发展方向进行展望。
这将有助于推动电动车技术的发展,提高电动车的性能和安全性,为未来的智能交通和绿色出行做出贡献。
1. 研究背景和意义随着科技的不断进步和环保理念的深入人心,电动车作为一种绿色、高效的交通工具在全球范围内得到了广泛的关注和应用。
四轮独立驱动转向电动车作为电动车的一种新型发展形式,其灵活性和适应性使其在多种复杂环境和特殊应用场景中具有显著优势。
特别是在自动驾驶技术日益成熟的背景下,四轮独立驱动转向技术成为了研究的热点。
它不仅在军事领域有重要作用,在民用领域如自动驾驶汽车、智能物流、应急救援等领域也具有广阔的应用前景。
因此对于四轮独立驱动转向电动车传动及制动系统的研究显得尤为重要。
电动助力转向系的设计1 引言电动助力转向系统(EPS,Electric Power Steering)是未来转向系统的发展方向。
该系统由电动助力机直接提供转向助力,省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮,既节省能量,又保护了环境。
另外,还具有调整简单、装配灵活以及在多种工况下都能提供转向助力的特点。
正是这些优点,电动助力转向系统作为一种新的转向技术,将挑战大家都非常熟知的、已具有50多年历史的液压转向系统。
电动助力转向系统是于20世纪80年代中期提出来的。
该技术发展最快、应用较成熟的当属TRW转向系统和Delphi Sagiaw (萨吉诺)转向系统,而Delphi Sagiaw (萨吉诺)转向系统又代表着转向系统发展的前沿。
她是一个于20世纪50年代把液压助力转向系统推向市场的,从此以后,Delphi转向发展了技术更加成熟的液压助力系统,使大部分的商用汽车和约50%的轿车装备有该系统。
现在,Delphi转向系统又领导了汽车转向系统的一次新革命--电动助力转向系统。
电动助力转向系统符合现代汽车机电一体化的设计思想,该系统由转向传感装置、车速传感器、助力机械装置、提供转向助力电机及微电脑控制单元组成。
该系统工作时,转向传感器检测到转向轴上转动力矩和转向盘位置两个信号,与车速传感器测得的车速信号一起不断地输入微电脑控制单元,该控制单元通过数据分析以决定转向方向和所需的最佳助力值,然后发出相应的指令给控制器,从而驱动电机,通过助力装置实现汽车的转向。
通过精确的控制算法,可任意改变电机的转矩大小,使传动机构获得所需的任意助力值。
EPS在日本最先获得实际应用,1988年日本铃木公司首次开发出一种全新的电子控制式电动助力转向系统,并装在其生产的Cervo车上,随后又配备在Alto上。
此后,电动助力转向技术得到迅速发展,其应用范围已经从微型轿车向大型轿车和客车方向发展。
电动自行车控制器的转向系统设计与控制策略导言:随着电动自行车的普及和发展,控制器的设计和控制策略成为了一个重要的研究领域。
其中,转向系统的设计和控制策略对于电动自行车的安全性和驾驶舒适性有着重要的影响。
本文将探讨电动自行车控制器的转向系统设计和控制策略,并提出一种可行的方案。
一、转向系统设计1. 转向系统的组成电动自行车的转向系统由转向手柄、转向齿轮、转向杆和转向轴组成。
在转向系统设计中,需要考虑这些组件的材料和尺寸选择,以及安装和连接方式。
此外,还需要考虑转向系统的内部布局和机械传动装置的设计。
2. 转向系统的可靠性和稳定性转向系统的可靠性和稳定性对于电动自行车的操控和安全性至关重要。
因此,在转向系统设计中,应考虑低摩擦材料的选择和预紧力的设计,以减少转向系统的运动阻力。
同时,还需要设计合适的系统阻尼器,以增加方向盘的稳定性和减少震动。
3. 转向系统的精度和灵敏性转向系统的精度和灵敏性直接影响到驾驶者对于车辆行驶状态的感知和操控。
为了提高转向系统的精度和灵敏性,可以在设计中采用齿轮传动装置和滚针轴承,以减少转向系统的间隙和摩擦。
此外,还需要根据电动自行车的行驶速度和转弯半径,设计合适的传动比例和转向角速度。
二、控制策略设计1. 转向系统的电动助力电动自行车的转向系统通常采用电动助力的方式,以减小驾驶者在转向时的努力。
在控制策略设计中,应合理选择电动助力的大小和响应时间。
为了提高驾驶舒适性和安全性,可以根据驾驶者的转向需求和车辆的行驶状态,动态调整电动助力的大小。
2. 转向系统的动态稳定性控制为了保持电动自行车在转向过程中的稳定性,转向系统的动态稳定性控制是必不可少的。
在控制策略设计中,可以采用PID控制器或模糊控制器来控制转向系统的稳定性。
此外,还可以利用传感器获取车辆的姿态信息,以实现转向系统的动态稳定性控制。
3. 转向系统的智能化控制现代电动自行车的控制系统通常具备智能化控制功能,可以根据驾驶者的行驶习惯和环境条件,调整转向系统的工作参数。