基于SVR的汽车操纵装置操纵力舒适性预测研究

提出一种基于支持向量回归机（SVR）的操纵装置操纵力舒适性预测方法。将操纵力以及人体生理参数作为预测的输入,分别映射到劳动强度和感知强度两个评价指标,在此基础上建立基于SVR的操纵力舒适性评价模型,输出人体的综合舒适度指标。以变速杆为例,通过模拟变速杆的操纵过程,获取相应的预测样本数据,利用支持向量回归机建立的操纵力舒适性预测模型进行预测,结果显示这一预测方法优于RBF神经网络的预测模型。     

汽车换挡杆操纵力反馈舒适度测评方法

基于汽车换挡杆的操纵力反馈特性,提出主客观结合的换挡杆操控舒适性测评方法,以弥补主观评价的不足。分析汽车换挡杆操纵力反馈随操纵位移的变化特征以及驾驶者的个体差异,分别针对选挡、进挡和退挡过程提取相对力反馈极值和相对操纵刚度作为客观测评指标;利用粒子群优化算法(PSO)对前向反馈(BP)神经网络进行改进,从而建立面向换挡杆操纵力反馈舒适性的PSO-BP神经网络测评模型,用以表征客观指标集与主观评分之间的映射关系;最后,以普通轿车上应用较多的手动变速器为例,利用在操控试验中获取的48组样本数据对模型进行训练和检验。结果表明,应用该方法取得了较为准确、稳定的测评效果,能够为汽车变速器操控舒适性优化设计提供指导。     

修井机司钻工操纵舒适性评价

考虑到目前通过主观感受评价舒适性的方法不够精确,且针对修井机操纵作业舒适性的研究比较少等问题,以XJ70修井机为例,在生物力学分析软件AMS中建立了典型百分位的中国成年男子人体坐姿数字模型,导入了刹把及座椅模型,对刹把操纵作业进行了逆向动力学仿真;以相关肌群的肌肉活动度为评价指标,研究了座椅高度以及靠背倾角对刹把操纵作业过程中各肌群的影响规律及其映射关系。建立了基于肌肉负荷的操纵舒适性评价模型,为操纵舒适性的量化评价提供了一种新途径,对选择舒适的作业姿势以及座椅可调范围的优化具有一定的指导意义。     

基于Hausdorff距离的摩托车制动器操纵舒适性优化设计方法

根据企业产品开发实际以及用户在产品的实际使用过程中的需求,以手柄位移与手柄力之间关系曲线为制动器操纵舒适性评价指标,在对摩托车盘式制动器工作原理进行分析以及影响摩托车制动器操纵舒适性的设计因素确认的基础上,建立起摩托车盘式制动器操纵舒适性数学模型。根据摩托车制动器操纵舒适性设计在本质上是实际产品的舒适性曲线向根据设计实践获得的随车型,以及用户群而变化的目标舒适性曲线逼近的特点,提出采用Hausdorff距离度量舒适性曲线间的逼近度,并以此为优化设计目标建立制动操纵舒适性优化设计模型。最后通过该方法在实际设计中的应用,获得较优的、合理可行的制动器操纵舒适性优化设计结果,解决了实际设计中对操纵舒适性设计无从着手、设计效率低等问题。     

基于肌肉生理信号的操纵舒适性评价

从操纵者人机交互过程中肌肉生理信号角度出发,针对目前操纵舒适性评价方法的不足,提出一种基于肌肉生理信号特征参数,运用正则化RBF网络,对人机交互操纵舒适性进行评价的方法。以典型人机交互过程驾驶操作系统为例,进行实验与数据统计,通过正则化RBF网络对实验测得的操纵者肌肉生理信号特征参数和主观舒适度评分构成的样本进行学习和训练,建立操纵舒适性评价模型。实验结果验证了该方法的可行性和合理性。     

贝叶斯回归的多核ESN在站立姿态下的操纵舒适性预测研究

操纵舒适性是人机系统研究的重要内容之一。针对操纵舒适性评价的不确定性和模糊性,构建基于贝叶斯的多核回声状态网络(Echo state network,ESN)模型,对站立姿态下的操纵舒适性进行评价。通过实验,收集不同操纵位置对用户的舒适性影响。15名被试者参与了本次实验,每个被试者需要完成100个操纵任务,实验过程中被试者的操纵姿势、目标位置、脚底压力、被试人体尺寸和主观舒适性的数据将被记录下来。选取了10%的实验数据对所提出的方法进行了验证,并与BP神经网络预测模型进行比较,结果表明T-S FNN模型具有较小的均方根误差。最后随机选取了10组操纵任务与快速上肢评估方法(RULA)进行比较,结果表明该方法和实际值相关性系数为0.97(p0.05),与RULA结果的相关性为0.66(p0.05),说明该方法能够较好地反应真实结果。     

基于灰色关联分析的操纵装置操纵舒适性评价

针对操纵装置操纵舒适性定量分析与客观评价困难的问题,通过对人机接触界面操纵力力学特征的分析,以均方差最小为选取原则,提取操纵舒适性特征参数,形成操纵舒适性评价指标集。在此基础上,运用离差权法和灰色关联分析法建立操纵舒适性评价模型,以实现对操纵舒适性的客观评价。最后,通过实例验证了该方法的可行性与合理性。     

汽车操纵件手控舒适性设计方法研究

基于生物学原理,分析了手部的动作、感知和疲劳特征,在对多种汽车操纵件的物理属性分析的基础上,结合舒适性和操纵性的耦合过程,总结出了手控舒适性的设计方法,包括操纵方式、操纵范围、力和空间、触感握感、辨识理解和特殊需求6个方面,并结合实例阐述了相关的设计思路.基于生物学特征的手控舒适性设计方法,区别于过往的对标式设计和经验...     

基于模糊神经网络的汽车变速杆操纵舒适性评价

针对目前汽车变速杆操纵舒适性评价方法的不足,提出一种基于模糊神经网络的汽车变速杆操纵舒适性评价方法,通过模糊神经网络对实验测得的操纵舒适性特征参数和主观舒适度评价构成的样本进行学习和训练,建立汽车变速杆操纵舒适性评价系统。试验结果验证了该方法的可行性和合理性。     

基于主成分分析的汽车操纵力舒适性分析与评价

以汽车操纵装置的操纵力舒适性客观定量评价为研究目标,运用主成分分析算法,采用加权主成分和价值函数,建立汽车整车操纵力舒适性评价模型。在此基础上,进一步通过多元线性回归分析建立了汽车整车操纵力舒适性与主成分之间的回归方程,实现了对汽车整车操纵力舒适性的预测与评价分析。     

Quantitative evaluation of impedance perception characteristics of humans in the man-machine interface

We investigated impedance perception characteristics of humans in the man-machine interface. Sensibility or operational feel about physical properties of machine dynamics is obtained through perception process. We evaluated the impedance perception characteristics of humans who are operating a mechanical system, based on extended Scheffe’s subjective evaluation method in full consideration of the influence of impedance level, impedance difference, experiment order, individual difference and so on. Constant method based quantitative evaluation was adopted to investigate the influence of motion frequency and change of the impedance on human impedance perception characteristics. Experimental results indicate that humans perceive impedance of mechanical systems based on comparison process of the dynamical characteristics of the systems. The proposed method can be applied to quantify the design requirement of man-machine interface. The effectiveness of the proposed method is verified through experimental results.     

汽车离合器操纵舒适度的模糊综合评价研究

为改善汽车驾驶舒适性能,以汽车离合器作为评判对象,探讨了一种基于模糊理论的离合器操纵舒适性综合评价方法。分析了膜片弹簧离合器静态工作原理,在“人-车-环境”闭环系统中,利用模糊综合评判理论,建立了影响其操纵舒适度的因素评价指标体系,利用多级模糊综合评判方法对离合器操纵舒适度进行了综合评价。实例试验表明,模糊综合评判方法可以较客观地实现对离合器操纵舒适度的主观评价。     

Modeling of geometry effects in fretting fatigue

The stress field that results from two bodies in contact is an important aspect that governs the fretting fatigue behavior of materials. Applied loads as well as contact geometries influence the contact stresses. The profile of an indenter and the boundary conditions provide sufficient information from which the surface tractions and the corresponding subsurface stresses have been calculated in a semi-infinite halfspace using singular integral equations. In this investigation, a numerical subroutine was developed to calculate the surface tractions and the corresponding surface and subsurface stresses of an arbitrary finite thickness infinite plate subjected to loading through a random indenter. The results from the detailed stress analysis of the contact region are required by both an initiation and fracture mechanics approach. While initiation criteria involving stress gradient fields, such as sharp notches and edges of contact in fretting fatigue, are not well established or agreed upon, stress intensity factor calculations using tools such as weight functions are more reliable. The stress intensity analysis, which is used to determine whether an initiated crack will continue to grow if it is above the threshold, depends on many variables in the stress analysis such as pad and specimen geometry, loading configuration and friction coefficient. The contact stress analysis has been used to determine equivalent stress parameters that are related to the initiation of a crack. Similarly the numerical subroutine for the contact stresses is used in conjunction with the stress intensity analysis to determine the influence of the geometry, loading configuration and friction coefficient on the stress intensity factor. Results from high-cycle fretting fatigue experiments are used to determine the threshold stress intensity factor for a given configuration. The combination of the numerical and experimental analysis is then used to develop a tool for high-cycle fretting fatigue based on a threshold approach involving a go–no go criterion.     

基于遗传算法的厢式货车平顺性优化

在RecurDyn中建立某厢式货车的整车多体动力学模型。基于离散梁法,建立整车模型中的钢板弹簧动力学模型,在板簧模型中,采用用户自定义子程序的方法为弹簧片间定义的三向力,可有效模拟簧片间的接触力和摩擦力,应用基于元模型的优化方法,对钢板弹簧模型的参数进行辨识;基于AR模型开发的路面不平度重构程序,可生成能够被RecurDyn调用的路面文件;进行该厢式货车整车平顺性试验,仿真和实车试验结果验证了所建整车模型的正确性;采用试验设计方法分析了悬架参数及驾驶室悬置参数对平顺性的影响,为平顺性优化时变量范围的选取提供了依据;提出一种采用批处理方式,通过ProcessNet集成AForge.Genetic组件实现遗传算法进行整车平顺性优化的方法,优化后驾驶员脚部地板处总加权加速度均方根值下降了9.35%,提高了厢式货车的平顺性能。     

人机工程学在工艺装备操纵机构设计中的应用

简要地介绍了人机工程学的基本理论 ,结合人体生理学、解剖学的理论 ,重点讲述了工艺装备操纵机构的位置安排、操纵力以及操纵器的选择方法。使设备的操纵机构最大限度地与人体结构相匹配 ,为操作者创造一个安全、健康、舒适的操作环境 ,使人机系统发挥出更大的效率。     

系统参数对汽车平顺性影响的研究

本文建立了基于车身与车轮双质量系统振动的平顺性仿真模型,利用仿真软件MATLAB/simulink对模型的振动特性进行仿真.通过对比车身固有频率、车身部分阻尼比、车身等系统参数的变化来评价汽车的平顺性能,得到影响汽车行驶平顺的主要因素.在设计开发时加以考虑,从而达到优化汽车性能的目的.