基于系统仿真的驾驶培训系统

针对驾校培训方式的需求而开发，对仿真驾驶系统中的场景管理及汽车建模进行了详细阐述。基于采用四叉树结构来生成和管理场景，并结合LOD技术来简化场景，加快场景的渲染速度。结合当前流行的多自由度汽车模型和系统需求，提出了一种简化的汽车模型。系统已投入使用，并取得了满意的效果。     

光滑滑模控制在汽车防抱死制动系统中的应用

在这个研究中,一种光滑滑模控制设计方法被应用在ABS中。在分析了单轮汽车模型的基础上,采用光滑滑模控制和传统滑模控制两种方法分别对汽车ABS进行仿真,仿真结果证明光滑滑模变结构控制可以有效地消除传统滑模控制中存在的抖振现象,达到更好的控制效果。     

压力平衡口对开口式汽车模型风洞 驻室流场影响的数值仿真

为尽可能真实地建立汽车测试环境,对开口式汽车模型风洞驻室试验段流场品质进行数值仿真,研究在开设压力平衡口前后的流场品质,并对不同面积和形式的压力平衡口工况进行数值仿真,得到不同试验段内流场品质的计算结果.通过比较分析得出结论:有压力平衡口时,特别是压力平衡口的面积为140 m×140 m时,汽车模型风洞驻室试验段最有利于汽车性能测试.     

科技动态

总控软件是应用于机载雷达仿真试验中对参试设备进行管理和控制的一种软件，实现对仿真试验的进程控制和状态监控。传统的总控软件一般不严格划分软件功能模块和数据交互接口，软件复用性较差。为了解决这个问题，基于模块化架构和可变更数据协议的方法设计开发了一种机载雷达仿真系统总控软件。该软件通过层次化和模块化的软件架构，将与参试设备和数据交互协议无关的软件功能模块化；同时，采用配置文件实现可变更的接口协议，提高了软件的通用性。设计开发的总控软件具备仿真试验的参数设置、试验进程控制、状态监控、数据传输通信等功能，已用于机载雷达仿真试验，使用效果较好。     

客车挡风玻璃除霜性能试验与数值模拟

保持前车窗良好的视野是客车安全驾驶所必须的,提高挡风玻璃的除霜性能是实现这一目标的前提.通过计算流体力学仿真手段对客车的除霜系统进行了细致的数值仿真,得到车内以及挡风玻璃附近气流的速度、温度等参数的分布.试验是在一真实尺寸客车上进行的.计算同试验结果对比表明,挡风玻璃表面的最大温度偏差不超过4℃,分布规律相似.计算流体...     

自动驾驶软件测试技术研究综述

自动驾驶系统（autonomous driving system,ADS）是一种集成高精度传感器、人工智能和地图导航系统等模块的信息—物理融合系统。该类系统中的自动驾驶软件完成了从高级辅助驾驶到无人驾驶任务中关键的感知、定位、预测、规划和控制任务。随着深度学习和强化学习等人工智能技术的发展和车载硬件设备的不断升级,高级别的自动驾驶软件已经逐渐应用于多种安全攸关的场景中,保障其运行稳定性与可靠性的测试技术逐渐成为学术界和产业界的研究重点。本文在广泛调研国内外文献基础上,对自动驾驶软件测试技术进行了深入分析与梳理。结合自动驾驶软件的架构特点及系统特征,讨论了面向自动驾驶系统的仿真测试和实景测试,以及面向组件的测试技术。其中,在仿真方法方面,分析了软件仿真、半实体仿真和在环仿真等技术;在仿真对象方面,讨论了静态环境仿真、动态场景仿真、传感器仿真和车辆动力学仿真等。同时,本文介绍了当前实景测试的进展与情况,重点分析了实景测试案例中的得失优劣。在面向自动驾驶软件组件的测试技术方面,重点讨论了当前数据驱动技术在感知组件、决策规划组件,以及控制组件测试方面的进展。最后,本文总结分析了自动驾驶软件测试当前面临的挑战,并对未来自动驾驶软件测试技术的研究方向和研究重点进行了展望。     

摩托车整车性能仿真系统的研究

研究摩托车整车的动特性问题,为了研究摩托车在实际道路工况下的整车性能,为了保证行驶的稳定性,建立了模拟驾驶的摩托车整车性能试验的动态系统模型.针对目前研究方法存在的"控制性能差"等问题,利用发动机台架试验数据,采用曲面拟合方法,建立发动机稳态数学模型,根据行驶动力学方程和其非线性特点,应用分段线性化方法,分别建立了道路负载模型和整车速度模型,设计模糊控制器和 PID 控制器,仿真整车驾驶.通过计算机仿真完成摩托车整车性能试验,得到在目标车速下的车速、油门开度和发动机响应曲线.为验证整个系统模型的正确性,进行结果对比和仿真分析,表明提出仿真模型是正确的,可保证各种工况下的稳定运行.     

混行交叉口下智能车辆驾驶轨迹控制方法

考虑车辆之间的相互影响和交通环境的不确定性，且混行交叉口的路况较为复杂，导致驾驶轨迹跟踪控制误差较大。为此提出混行交叉口下智能车辆驾驶轨迹跟踪控制方法。构建智能车辆驾驶模型，在IDM场景计算车辆加速度，确定车速和安全距离。利用线性时变模型将智能车辆驾驶轨迹线性时变表达，并建立轨迹预测方程，求出预测时域状态量和输出量；构建驾驶轨迹限制条件，引入前轮转角的控制量、控制增量与重心偏移角度，通过构建目标函数，计算实际控制量，通过设定理想时间，获取时域内外纵速度，结合欧拉积分完成驾驶轨迹跟踪控制。仿真结果表明，所提方法驾驶轨迹跟踪控制误差小，保证智能车辆安全稳定运行。     

某导弹发射过程虚拟试验仿真

以某导弹发射过程为物理原型,在MSC Adams环境下建立对应的虚拟试验系统仿真计算模型,使用多组不同的参数进行仿真计算,获得较为完备的虚拟试验数据及其不同的参数对性能影响的数据,为该型导弹的物理样机设计提供一定的基础技术支持. 通过后续阶段的物理试验表明该仿真计算结果与物理试验结果基本相符.     

虚拟驾驶员决策行为模型研究

驾驶决策行为是驾驶行为研究的重要内容.为提高驾驶决策行为建模与仿真的可信度,提出了基于分层的驾驶员决策行为模型.将驾驶决策分为策略层、方法层、行动层和车辆控制层四个层次.重点对驾驶员行动层的决策行为进行实现.使用两点法和PID方法相结合,计算车辆转向角度,使用反应点跟车模型计算车辆纵向行驶速度.通过驾驶员跟车行为仿真,分析了跟车行为模型的稳定性和逼真性,说明了驾驶员决策行为模型的可信性,使驾驶行为模型的输出更加真实.     

基于Eclipse平台的车辆自适应巡航控制仿真

自适应巡航控制是一种先进的汽车辅助驾驶系统,可以减轻驾驶员的工作量并且可以提高驾驶的便利性和安全性。目前一般都是通过MatLab仿真曲线来检验车辆自适应巡航控制算法的控制效果,但该方式不够直观形象。基于Eclipse平台,用JAVA语言搭建一个具有动态效果的车辆巡航控制仿真平台。该平台可以模拟多种典型驾驶工况,直观有效地展现车辆自适应巡航控制算法的结果。最后,在该仿真平台上设计最优PD控制算法和智能驱动驾驶（IDM）控制算法验证车辆自适应巡航控制结果。结果表明,该Eclipse仿真平台能够有效地模拟多种驾驶工况,且能够直观有效地验证多种车辆自适应巡航控制算法的结果。     

基于负时滞控制有效性的车辆坡道预见性驾驶

本文提出车辆坡道行驶的预见性时滞控制有效性概念,建立基于负时滞控制有效性的车辆坡道预见性驾驶的动力学控制模型,给出稳定控制的有效性判据.根据有效性控制理论,推导坡道前变速行驶的动力学特征方程,得到上坡和下坡预见性驾驶有效性控制参数范围.仿真结果表明,控制系统的有效性控制参数由不等式交集组成,与转弯系数、风阻系数和负时滞有关.选取合适的控制参数和时滞,有效设计冲坡(下坡)速度,减少油耗,实现无人驾驶车辆的生态驾驶.     

Yaw Moment Control Strategy for Four Wheel Side Driven EV

When four wheel side driven EV travals in steering or changes lanes in high speed, the vehicle is easy to side-slip or flick due to the difference of wheel hub motor and a direct effect of vehicle nonlinear factors on vehicle yaw motion, which would affect vehicle handling and stability seriously. To solve this problem, a joint control strategy, combined with the linear programming algorithm and improved sliding mode algorithm, which combines the exponential reaching law and saturation function was proposed. Firstly, the vehicle dynamics model and the reference model according with the structure and driving characteristics of four wheel side driven EV were set up. Then, introduced the basic method of the improved sliding mode variable structure control and complete the sliding mode variable structure controller design basic on vehicle sideslip angle and yaw velocity.The controller accomplish optimal allocation of vehicle braking force through a linear programming algorithm, according to yaw moment produced by the vehicle motion state. Single lane driving simulation results show that the proposed control strategy can not only control vehicle sideslip angle and yaw velocity well, but also accomplish good controlling of the vehicle yaw moment, so as to significantly improve the handling and stability of vehicle.     

爆胎车辆应急自动制动系统稳定控制的策略研究

在完成轨迹控制评价指标构建的基础上,对不同控制器控制爆胎车辆轨迹的效果进行了研究和分析,静态PID控制器通常基于某一车速建立导致对在其他行驶车速下的爆胎车辆行驶控制效果降低。为有效提升爆胎车辆的轨迹控制效果提出增益可变PID控制器。该控制器根据不同的爆胎车速标定事先获得相关参数,将该控制方案应用于轨迹控制仿真实验中,实现了对爆胎车辆行驶轨迹的有效控制过程,恢复到原路径时只出现了较小的偏移。     

Role of lateral acceleration in curve driving: driver model and experiments on a real vehicle and a driving simulator

Experimental studies show that automobile drivers adjust their speed in curves so that maximum vehicle lateral accelerations decrease at high speeds. This pattern of lateral accelerations is described by a new driver model, assuming drivers control a variable safety margin of perceived lateral acceleration according to their anticipated steering deviations. Compared with a minimum time-to-lane-crossing (H. Godthelp, 1986) speed modulation strategy, this model, based on nonvisual cues, predicts that extreme values of lateral acceleration in curves decrease quadratically with speed, in accordance with experimental data obtained in a vehicle driven on a test track and in a motion-based driving simulator. Variations of model parameters can characterize "normal" or "fast" driving styles on the test track. On the simulator, it was found that the upper limits of lateral acceleration decreased less steeply when the motion cuing system was deactivated, although drivers maintained a consistent driving style. This is interpreted per the model as an underestimation of curvilinear speed due to the lack of inertial stimuli. Actual or potential applications of this research include a method to assess driving simulators as well as to identify driving styles for on-board driver aid systems.     

基于CVT的混合动力汽车建模与仿真

建立了基于无级变速器 (Continously Variable Transmission,CVT) 的前向并联式混合动力电动汽车动力系统模型,为了研究整车动力性、经济性,根据行驶动力学方程,采用极值原理和曲面拟合法对发动机台架试验得到的数据进行了多项式拟合,建立了发动机万有特性与最佳操作曲线(Optimal Operating Line,OOL) 模型,并建立了牵引用三相感应电机动力模型以及牵引蓄电池(State of Charge,SOC)模型.同时,提出了燃油消耗最低、蓄电池充放电平衡的能量分配控制策略,进行整车动力性仿真计算,仿真结果表明在保证循环结束电池充放电基本平衡的同时发动机燃油消耗最低,仿真试验对比结果验证了建立的模型的精确性.     

面向智能驾驶测试的仿真场景构建技术综述

随着汽车智能化程度的不断提高,智能汽车通过环境传感器与周边行驶环境的信息交互与互联更为密切,需应对的行驶环境状况也越来越复杂,包括行驶道路、周边交通和气象条件等诸多因素,具有较强的不确定性、难以重复、不可预测和不可穷尽。限于研发周期和成本、工况复杂多样性,特别是安全因素的考虑,传统的开放道路测试试验或基于封闭试验场的测试难以满足智能驾驶系统可靠性与鲁棒性的测试要求。因此,借助数字虚拟技术的仿真测试成为智能驾驶测试验证一种新的手段,仿真场景的构建作为模拟仿真的重要组成部分,是实现智能驾驶测试中大样本、极限边界小概率样本测试验证的关键技术,这对提升智能驾驶系统的压力和加速测评水平显得尤为重要。面向智能驾驶测试的仿真场景构建技术已成为当前汽车智能化新的研究课题和世界性的研究热点,作为一种新兴技术仍面临许多挑战。本文提出了面向智能驾驶测试的仿真场景构建方法,系统阐述了国内外研究工作的进展与现状,包括场景自动构建方法和交通仿真建模方法,重点分析一些值得深入研究的问题并围绕场景构建技术的发展趋势进行了讨论分析,最后介绍了团队相关研究在2020中国智能驾驶挑战赛仿真赛和世界智能驾驶挑战赛的仿真场景应用情况。     

运载火箭飞行仿真系统体系结构设计及实现

HLA 以其在可重用、互操作方面的强大优势成为国际分布仿真的通用标准,但在实时性方面却略显不足,在基于HLA的仿真系统中不同仿真类型间的互连往往会使实时性更差.文章围绕"实时数据驱动"这一核心功能设计了运载火箭飞行仿真系统的总体体系结构并对其实现形式进行了描述,通过开发Matlab_RTI中间件和OGRE_RTI适配器,较好地解决了系统的实时性问题.如今,在该体系结构下完成的运载火箭飞行仿真系统已应用于部队的日常训练中,并对运载火箭的飞行测试和飞行设计方案论证提供了一定的帮助.     

基于自适应MPC算法的轨迹跟踪控制研究

为了保证智能车辆在低附着且变速条件下跟踪控制的精确性和稳定性,提出一种基于自适应模型预测控制（MPC）的轨迹跟踪控制算法。针对低附着条件下轨迹跟踪存在行驶稳定性较差的问题,对车辆动力学模型添加侧偏角软约束,分别设计有无添加侧偏角约束的MPC控制器。仿真结果表明,添加侧偏角约束后MPC控制器性能更优,车辆行驶稳定性得到有效提高。在此基础上,又提出了一种自适应的轨迹跟踪控制策略,能够根据车辆速度的变化,实时产生预测时域[(Hp)],分别设计自适应的MPC控制器与4组定值[Hp]的MPC控制器。仿真结果表明,基于自适应模型预测控制的轨迹跟踪控制算法在提高低附着且变速条件下智能车辆轨迹跟踪控制的精度和稳定性方面具有一定的有效性和先进性。     

车载数据无线传输及其平视显示设计

随着社会经济的不断发展,汽车保有量逐年增加,车载数据无线传输及其平视显示技术作为一种行之有效的汽车辅助驾驶技术,不仅能够将车载数据无线传输至客户端,而且能够使驾驶员在平视范围内获取到汽车的实时运行数据和状态,提高了驾驶的安全性,改善了驾驶舱的人机交互体验。根据目前国内外车载数据无线传输及其平视显示技术的研究,提出了一套符合人机交互设计方法的车载平视显示器的设计原则并设计出了界面原型,以OBD-II、Arduino Mega2560 R3开发板、USART HMI串口屏和ESP8266-01模块为基础,实现了车载数据的无线传输及其平视显示。最后,通过OBD-II模拟器仿真测试和实车测试,验证了系统在功能上的正确性以及在性能上的可靠性和实用性。