为提高客车侧翻稳定性,提出了一种基于车辆状态估计的客车主动防侧翻控制方法。针对客车行驶过程中直接计算侧翻指标LTR困难较大、准确度较低的问题,基于TruckSim整车模型和三自由度参考模型建立了无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)状态参数估计器。结合现有车辆稳定性控制系统,设计了柔性PID控制器,以差动制动的原理对防侧翻附加横摆力矩进行补偿。通过TruckSim/Simulink联合仿真平台对客车在鱼钩试验典型工况下进行了仿真试验,结果表明,设计的主动防侧翻控制系统在中、高车速时均能降低LTR值至阈值附近,有效提高了客车的侧翻稳定性。

为了规划机器人行驶路径,保障机器人行驶安全,提高机器人任务完成的安全性与自动性,提出基于双目视觉技术的复杂环境下机器人自动导航方法标定双目摄像机,利用双目视觉技术采集机器人行驶环境图像;提取机器人行驶环境图像特征;按双目视觉三维重建原理,获取机器人行驶环境三维点云数据;以机器人行驶环境二维地图为依据,构建机器人行驶环境栅格地图;采用A*算法在构建的栅格地图中规划机器人行驶路径,完成机器人自动导航。实验表明该方法可实现复杂环境下机器人自动导航,并规划出较为理想的机器人行驶路径。

汽车双叉臂式空气悬架车高调节模型中,双叉臂悬架动力学模型忽略了悬架几何结构以及运动学因素的影响,使车高调节模型与实际误差较大。基于此,建立了一种新型的车高调节模型。考虑车高调节系统受路面干扰影响大、空气弹簧充放气机理模型具有强耦合非线性等因素,为避免车身高度调节过程中出现振荡幅度大的现象,提出了一种有效的双回路控制结构。其中,采用基于扩张状态观测器的模型预测控制器作为主控制器,用以抑制路面干扰与处理车高调节模型的非线性。采用模糊PID控制器作为辅助控制器,用以克服路面干扰与模型预测控制中固定权重系数对主控制目标车身高度调节的影响。在Matlab/Simulink软件中进行车身高度上升与下降两种情况的仿真,结果表明所设计的控制器可以快速精确的调节车身高度。

针对电子设备工作时局部温度过高问题,提出了翅柱与流道相结合的结构设计。分别将平行四边形翅柱、沙漏型翅柱、双层平行四边形翅柱内置于流道中,保证相同的流道截面积、冷却液进口流量与温度,借助仿真软件ICEPAK分别对这三种液冷板的散热性能进行仿真分析,并利用试验来加以验证仿真结果的可靠性。结果表明三种优化后的冷板散热性能都优于常规通道冷板。其中,平行四边形翅柱冷板散热性能最差;双层平行四边形翅柱冷板散热性能最好,但流阻较大;沙漏型翅柱冷板散热性能适中,流阻明显小于前两者。

对某燃油泵安全活门启闭特性进行研究。由于某型燃油泵安全活门开启压力与安全活门达到公称流量时的调定压力之间的差值偏大,导致安全活门启闭特性不好。为解决上述问题,对该安全活门的结构、功能和工作原理进行分析。通过对其启闭特性进行计算和仿真分析,发现主阀直径、主阀阻尼孔直径、主阀弹簧刚度、先导阀阻尼孔直径以及回油管路直径等参数对其启闭特性有一定的影响。最后根据机理分析结果来优化安全活门的主要结构参数,达到改善安全活门启闭特性的目的。

某型燃油电控调节器在试验中出现最大计量流量达不到技术要求的情况,针对该燃油泵调节器计量控制的工作原理进行分析,建立对应的产品故障树,根据故障树进行故障原因定位,并提出改进措施,通过下发试验工作证进行试验验证,解决了最大计量流量不足的问题。

通过测试新拌UHPC的流动度、屈服应力、表观黏度、流变行为指数、坡度保持率、纤维分布系数,研究了铝硅酸盐黏土对UHPC流动性、流变性能、稳定性的影响。结果表明:该黏土能够大幅降低UHPC浆体的流动度,但其对UHPC流动度的影响只与掺量有关,而与所替代的胶凝材料种类无关;掺入黏土增大了UHPC的屈服应力与表观黏度,在2%掺量下,屈服应力和表观黏度分别提高了189.8%和114.0%;掺入黏土改善了浆体的流变性能,使其呈现剪切变稀现象;黏土改善了UHPC的稳定性,其硬化后的坡度保持率可达91.0%,纤维分散系数提升至0.88。

基于基本需水率试验方法,测试了不同材料组成下砂浆的基本需水率和堆积密实度,分析了石粉含量、粉煤灰掺量、级配、体积砂率对砂浆堆积密实度的影响,建立了基于上述4个变量的砂浆基本需水率预测模型和堆积密实度预测模型,并通过试验验证了预测模型的准确性。此外,采用常用的湿测法对砂浆的堆积密实度进行了测试,其结果与所提出的基于基本需水率法的测试结果以及预测模型的计算结果吻合度较高,证明了基于基本需水率的砂浆堆积密实度测试方法的可行性。

用川西北某铅锌尾矿砂部分替代天然砂配制不同强度等级混凝土,分别测试了不同替代率C25～C40混凝土3 d、7 d、14 d、28 d的抗压强度。结果表明,不同替代率的混合砂混凝土抗压强度随时间的增长规律同普通混凝土增长一致;对于四种不同强度等级的混合砂混凝土,28 d抗压强度值随替代率的增加先增大后减小且都大于天然砂混凝土,抗压强度增长率最大是替代率为50%的C20混凝土,增长率达到48.1%。通过试验验证,该矿铅锌尾矿砂可作为建筑材料使用。

针对机械手抓取物体大多以指定位置抓取特定物体的方式及柔性差的问题,提出利用基于深度学习方式的目标检测算法对物体进行识别。通过双目视觉算法检测物体所在的空间位置,利用D-H法进行机械手的坐标解算,从而实现物体的抓取。根据实际需求,采用实时性较好的YOLOv4目标检测算法与OpenCV中的立体匹配算法SGBM相结合的方式实现目标定位检测,并且通过租用云端服务器来训练神经网络和运行程序的方式降低本地硬件要求。实验结果表明:该机械手抓取物体的成功率达到了84%,验证了该方法具有较好的准确性,基本满足智能制造中的实际需求。