考虑停车距离的载货汽车制动危险状态辨识

通过对紧急制动下的停车距离计算,可间接预测出车辆的安全行驶间距,从而实现车辆防追尾避撞。以载货汽车为研究对象,提出了停车距离模型参数计算方法,从制动距离影响因素着手,通过对驾驶员制动反应时间、制动管路压力、制动蹄片温度、路面附着系数等停车距离的影响参数分析,建立了停车距离分析模型;通过空挡怠速、滑行试验来标定了制动距离计算模型中车辆内外阻力参数;最后综合考虑制动距离、驾驶员反应距离和路面情况,建立在人-车-路闭环系统下多参数融合的载货汽车停车距离模型,提出了载货汽车制动危险状态辨识方法;在不同工况下对停车距离进行仿真试验及实车道路试验,通过对仿真结果和试验结果的分析,验证了停车距离计算模型的可行性,为车辆运行安全状态预警技术的研究提供理论依据和技术支持。     

汽车紧急制动安全与舒适性控制仿真研究

汽车自动紧急制动系统是汽车主动安全的一部分,在车辆行驶过程中能提高车辆应对潜在碰撞危险的能力。若车辆前方出现潜在安全隐患时,驾驶员没有采取制动措施或者施加的制动压力太小不足以避免车辆发生碰撞,系统将协助驾驶员进行制动以避免碰撞事故的发生。为使车辆停止,常采用某一固定主缸压力来使车辆减速,压力太小时,应对突发事件的效果不理想,汽车的安全性得不到保障;制动压力太大时,突然施加的制动压力会使乘坐舒适性大大降低。为汽车提高紧急制动系统在保证汽车制动安全性前提下制动的驾乘舒适性,通过分析汽车紧急制动系统的工作过程,提出了以两车的安全行驶距离为目标,以相对速度和两车间距为输入,以主缸制动压力为输出的模糊控制策略。为此采用Simulink软件与Carsim软件联合仿真的形式建立了紧急制动系统模型,并对汽车紧急制动系统的安全性和汽车紧急制动时的舒适性进行了仿真分析。结果表明,在模糊控制下的汽车紧急制动系统能够实现汽车制动时在保证汽车安全性的同时兼顾汽车的乘坐舒适性。     

低速城市路况下驾驶员制动特性辨识研究

针对现代车辆的智能化、人性化发展的要求,研究"人-车-路"闭环系统中驾驶员在车辆控制中的主导地位.本文通过驾驶模拟器dSPACE实时仿真平台设计实验,通过模拟驾驶员在城市路况的跟车行为,采集驾驶员制动时的相关参数,运用高斯混合模型聚类算法将特征数据分类,并运用BP神经网络工具箱建立了该城市路况下驾驶员制动特性辨识模型,实现了驾驶员制动特性的在线辨识.实验结果表明:该辨识方法在实验设计的城市路况,具有良好的驾驶员制动特性辨识能力.     

低速城市路况下驾驶员制动特性辨识研究

针对现代车辆的智能化、人性化发展的要求,研究"人-车-路"闭环系统中驾驶员在车辆控制中的主导地位.本文通过驾驶模拟器dSPACE实时仿真平台设计实验,通过模拟驾驶员在城市路况的跟车行为,采集驾驶员制动时的相关参数,运用高斯混合模型聚类算法将特征数据分类,并运用BP神经网络工具箱建立了该城市路况下驾驶员制动特性辨识模型,实现了驾驶员制动特性的在线辨识.实验结果表明:该辨识方法在实验设计的城市路况,具有良好的驾驶员制动特性辨识能力.     

重型车辆制动性能的研究

建立了车辆受力的数学模型,液力缓速器的辅助制动、行驶阻力以及行车制动的子模型。利用Matlab/Simulink组建了重型车辆制动性能的仿真模型,其仿真包括重型车辆在平路和下长坡时分别利用液力缓速器以及液力缓速器与发动机联合作用下车辆从运行到停止的制动距离,制动速度和制动时间的变化,从而证明了重型车辆在液力缓速器与发动机联合作用下的制动效果更好。     

新型安全钳提拉机构动力学仿真及动态特性分析

为解决传统限速器的诸多缺点,提出了一种新型安全钳提拉机构。说明了其结构原理,并通过理论计算分析了相关设计参数。基于SolidWorks和ADAMS平台,搭建了提拉机构虚拟样机,完成了超速115%,自由落体工况下的动力学仿真试验,并分析了触发速度、制动减速度、制动距离、制动弹簧提拉力和楔块制动力的试验结果。设计了6组对照仿真试验,对比分析了机构的关键设计参数对制动特性的影响效果。仿真结果表明：制动过程总体平稳,冲击加速度在人体舒适度范围内,平均制动减速度为5.14 m/s²;制动弹簧提拉力对制动减速度和制动距离影呈正相关,且在一定范围内效果显著,二者变化率均呈递减趋势,超出阈值后影响效果显著减弱;电机转矩仅对制动距离有一阶线性递增的影响关系,但对减小制动距离的贡献量极低。研究结果可对相关电梯安全钳提拉设备结构设计提供理论参考。     

基于Matlab的电动汽车ABS仿真分析

随着电动汽车产业的发展,电动汽车保有量迅速增加,电动汽车的行驶安全变得越来越重要。以电动汽车制动系统为研究对象,分析了传统制动系统和装有防抱死制动系统(ABS)车辆制动时参数的变化规律,建立了制动系统的数学模型,利用Simulink对传统制动系统进行了仿真,同时对釆用PID控制策略的防抱死制动系统进行了仿真分析。通过仿真得到了制动时车速、轮速、滑移率、制动距离随时间的变化曲线,通过对比发现装有ABS的制动系统在紧急制动时可以有效縮短制动距离,提高汽车制动过程中的操纵稳定性。     

紧急制动下车身姿态的控制研究

考虑到车辆行驶过程中遇突发状况紧急制动会引起车身姿态较大幅度地变化,同时受路面附着系数、道路条件等影响车轮也会发生抱死和侧滑。为了提高车辆在紧急制动工况下的平顺性和制动性能,改善车身姿态的变化,对非线性半车模型进行了研究,建立了包含主动悬架与制动在内的仿真模型,在主动悬架LQG控制、目标滑移率模糊控制的基础上,通过两者之间的相互影响,进一步设计了俯仰模糊控制策略来改善车身姿态。对车辆在不同控制下紧急制动进行了动力学仿真分析,结果表明,联合控制能够较好地抑制车辆俯仰角的变化,加大制动减速度,减小车身垂直加速度和制动时间,改善车辆的性能,证明设计的控制策略是有效的。     

新型牵引-制动型液力变矩减速器制动性能研究

基于对某新型牵引-制动型液力变矩减速器的结构和特性分析,建立了某型车辆下长坡的仿真模型。通过仿真,研究了该新型液力变矩减速器在下长坡减速制动工况下所能达到的制动性能。     

汽车两级自动紧急制动系统控制研究

针对自动紧急制动系统兼顾制动效能和制动舒适性的要求,设计了两级自动紧急制动系统控制策略。选取具有丰富驾驶经验的驾驶员在驾驶模拟器硬件在环试验台上进行试验,利用驾驶员实际制动数据确认驾驶员最舒适制动减速度,以此在单级自动紧急制动强度的基础上,建立了考虑前车运动状态的两级自动紧急制动安全距离模型和两级自动紧急制动系统控制策略,并通过驾驶模拟器硬件在环试验对所设计的控制策略进行验证。结果表明:两级自动紧急制动系统能够有效防止紧急制动车辆发生碰撞危险,具有良好的驾驶辅助功能。     

基于LuGre轮胎动力学摩擦模型的路面估计与车辆自适应制动控制

为了实现车辆的制动最优控制,利用LuGre轮胎动力学摩擦模型,建立车辆的系统动力学模型,首先分析模型参数对地面附着系数与滑移率关系曲线的影响,明确所需估计参数;然后对输入压力采取增压、保压、减压三种方式,在车速、轮速、纵向加速度可测的情况下,采用参数自适应算法在线估计路面参数,并基于滑移率设计制动控制器;最后运用simulink实现车辆的制动过程仿真,得到不同路面的车辆制动输出响应曲线及路面参数估计值,结果表明基于该模型实现车辆制动控制,能使制动策略适应路面参数的随机及连续变化和地面附着能力随车速的变化情况,以提高制动效果.     

多轴车制动的动力学模型及制动性能分析

通过分析经典车辆制动动力学模型应用于多轴车制动计算时存在的问题,提出了引进悬架变形协调方程的通用化多轴车直线制动动力学模型,推导了多轴车直线制动时地面法向反作用力的通用计算公式,并提出了一种便于计算机语言实现的直接计算多轴车抱死顺序的算法。基于该算法,推导了地面制动力、制动减速度和制动距离的通用计算公式。     

汽车纵横向与垂向动力学统一模型的建模与仿真分析

应用达朗贝尔基本原理,建立了两轴汽车的操纵与制动全工况下的统一动力学数学模型,全面考虑了车辆纵向、横向与垂向动力学相互作用的耦合关系,通过MATLAB/Simulink对车辆在不平路面上的转弯制动工况进行了相应的仿真分析,并与水平路面上的转弯制动情况进行比较。仿真计算结果表明,该模型能够较好地同时反映车辆的纵横向和垂向运动特性,与水平路面上结果相比,在不平路面上的转弯制动时间和制动距离均有少量增加,而车辆平顺性则出现明显恶化。     

基于LuGre轮胎动力学摩擦模型的路面估计与车辆A适应制动控制

为了实现车辆的制动最优控制，利用LuGre轮胎动力学摩擦模型，建立车辆的系统动力学模型，首先分析模型参数对地面附着系数与滑移率关系曲线的影响，明确所需估计参数；然后对输入压力采取增压、保压、减压三种方式，在车速、轮速、纵向加速度可测的情况下，采用参数自适应算法在线估计路面参数，并基于滑移率设计制动控制器；最后运用simulink实现车辆的制动过程仿真，得到不同路面的车辆制动输出响应曲线及路面参数估计值，结果表明基于该模型实现车辆制动控制，能使制动策略适应路面参数的随机及连续变化和地面附着能力随车速的变化情况，以提高制动效果。     

基于BP神经网络的驾驶员制动行为模型研究

研究驾驶员的制动驾驶行为是汽车辅助驾驶系统应用的基础。建立BP神经网络,基于QJ-4B1型6自由度动感型模拟驾驶仪平台,邀请10名志愿者模拟在城市道路上驾驶过程中车辆相对距离、前车加速度、辆车相对速度和碰撞时间倒数等制动行为特征参数,并作为BP神经网络模型的输入参数,对驾驶员的制动驾驶行为进行预测,由结果显示,在240组检测样本中只有3组数据误差绝对值超过1。由此可以看出,基于BP神经网络的驾驶员制动行为模型对于驾驶员的制动行为预测较为准确,模型有效,可以在辅助驾驶系统中得到广泛应用。     

减速制动时机械式自动变速器车辆换档控制策略

将制动工况分为普通制动、紧急制动和惯性制动三种,研究不同制动工况下手动变速器(Manual transmission,MT)车辆优秀驾驶员的操控特点。将普通制动工况和紧急制动工况归为减速制动这一类情况对机械式自动变速器(Automated mechanical transmission,AMT)车辆进行研究。结合某重型越野车辆的车辆参数和试验数据,分析位置式电控柴油机的特性,提出油门关闭时其发动机转速存在一个固有转速下降率的概念,指出由于外界的原因来延缓或加快这一变化率时,发动机都将产生阻碍这一运动趋势的转矩。在对制动过程中传动系统动力学模型进行详细分析的基础上,讨论不同制动工况下发动机的作用。根据发动机转速及其下降率、变速器输出轴转速及其下降率,结合当前档位、离合器状态以及制动信号来识别普通制动和紧急制动,制定减速制动时AMT车辆换档控制策略,通过实车道路试验进行验证。     

汽车悬架结构优化及整车制动性试验

提高车辆自身的安全性能是解决道路交通安全问题的有效方法,汽车的制动性能是其主动安全的重要组成部分。基于ADAMS/Car软件,参考某轿车相关参数建立了麦弗逊前悬架模型并进行仿真试验,分析前轮定位参数并以此为目标函数,通过ADAMS/Insight进行优化设计,得到优化后的悬架结构参数和前轮定位参数。建立包括优化后的前悬架的整车动力学模型,进行不同工况下的汽车制动性能仿真试验;根据优化后的硬点坐标,调整悬架的结构参数并进行实车紧急制动试验,获得试验汽车的制动距离,对比分析后得出试验汽车的制动性能及其与行车安全之间的关系。结果对研究汽车主动安全和提高道路交通安全具有一定的指导意义。     

拖车制动性能两种控制方式仿真对比研究

本文通过运用MATLAB/SIMULINK建立拖车制动控制系统的仿真数学模型,并对其进行仿真计算,在制动力增长方式、制动减速度、制动距离、牵引杆受力等方面,分析比较两种控制方式下拖车制动性能的优劣,为汽车电磁制动器控制系统的设计提供一定的理论依据。     

商用车气压制动系统仿真及优化研究

为了便于制动系统设计,研究制动系统的制动特性及基于AMESim的商用车制动系统仿真模型搭建方法,用于计算分析制动系统特性;并与多目标优化软件联合,研究制动系统各结构特性参数的匹配优化,缩短制动响应时间。为分析整车制动性能,基于制动系统模型研究基于AMESim的整车制动仿真模型建立方法,用于分析车辆制动距离、减速度等性能。结果表明:仿真结果与实际规律相符,可通过该模型计算分析制动系统的响应特性。     

矿用提升机恒减速制动特性研究

矿井提升机是联系井下与地面的关键设备,其安全运行直接关乎煤矿工人的生命安全。目前主要通过恒减速制动系统改善提升机制动性能,从而提高安全性,为此利用仿真软件SimulationX对矿井提升机的恒减速制动特性进行研究。通过试验数据对恒减速制动系统中的伺服比例阀的仿真模型参数进行辨识,对钢丝绳模型的准确性进行分析,在此基础上建立恒减速制动系统三维联合仿真模型,通过试验数据对仿真模型的准确性进行验证;通过积分分离PID控制算法改善制动初期的性能。研究结果表明该仿真模型是准确的,同时积分分离PID控制算法提高了制动初期的速度控制精度。