ACN系统加速度信号采集位置的比较分析

车辆碰撞自动呼救(Automatic Crash Notification,ACN)系统触发算法以加速度信号为基础触发紧急呼救,合理的加速度信号采集位置能够提高ACN系统的可靠性和抗干扰性。首先进行不同车速正面100%刚性壁障碰撞试验,采集得到B柱和ECU处车辆加速度信号;然后采用可靠性较高、碰撞识别能力较强的比功率算法和移动窗算法分别对采集到的加速度信号进行处理比较;最后分别计算出了两种触发算法对于B柱和ECU处采集到的不同车速下的加速度信号的分辨率值。结果表明:两种触发算法对于ECU处采集到的加速度信号具有较高的分辨率,因此中央通道ECU处采集到的加速度信号可以作为ACN系统可靠的信号源。     

双通道式车辆事故自动呼救系统的触发算法设计

针对传统的车辆事故自动呼救系统在安全气囊的传感灰度区存在不触发的问题,设计一个独立于安全气囊点火信号的算法通道,以保证汽车发生碰撞后安全气囊未正常触发的情况下仍能发送呼救信号,让乘员及时得到救援,提高紧急呼救系统的安全可靠性.首先给出所设计的双通道式车辆事故自动呼救系统的决策过程,然后利用比功率算法和移动窗积分算法分别...     

汽车碰撞事故判断与新型碰撞吸能装置控制系统研究

通过实车试验研究发现,紧急制动时车辆加速度信号与其他工况有明显区别,可利用车辆的加速度信号识别驾驶员的紧急制动行为以预测碰撞事故。因此,基于制动加速度和移动窗积分算法,研制了一种可用于主被动结合新型碰撞缓冲吸能装置的自动控制系统。实车试验表明,该系统能够有效识别驾驶员的紧急制动行为并预测碰撞事故,能向主被动结合新型碰撞缓冲吸能装置发出正确的触发指令,且工作稳定。     

基于移动窗比功率的主动式头枕控制算法

为减小追尾碰撞中乘员损伤,开发了一款基于加速度信号控制的主动式头枕。针对其控制系统,提出了移动窗比功率算法。通过与移动窗积分算法和比功率算法进行运算数据对比,分析了其抗干扰性和触发及时性,并开展了头枕台架试验和后碰撞台车试验。结果表明,该算法抗干扰性更强,触发更及时,其触发时刻误差在1ms以内,能有效避免误触发;头枕可在碰撞发生后52ms内完全展开,控制系统可在15ms内发出触发信号。     

基于CEEMDAN和小波阈值去噪的混合积分位移算法

为降低噪声干扰、低频误差及信号漂移等对加速度信号积分位移信号还原度的影响,提出了一种采用自适应噪声的完备集合经验模态分解(CEEMDAN)算法和小波阈值去噪对加速度信号进行预处理,时域积分结合频域积分的位移信号还原方法。通过仿真分析及试验测试结果对比,该方法能够有效降低采集的加速度信号中存在的高低频误差影响。误差评价指标MAE和RMSE均有改善,混合积分方法位移信号还原程度高。     

基于GPRS和车载导航仪的汽车紧急呼救系统

随着生活水平的提高,国内外汽车数量在不断地增长,同时也带来了一系列的交通安全问题。当车辆发生侧翻或者碰撞的时候,驾驶员极有可能失去意识或无法脱身,导致不能在第一时间报警,失去了最佳救援时间。因此,本文提出了一种基于GPRS和车载导航仪的汽车紧急呼救系统,在车辆发生严重事故时会触发安全气囊打开,因此通过捕捉安全气囊点火信号可以瞬间获取车载导航仪的定位数据,并且进行截图以便更直白地获取地理位置。然后通过GPRS模块自动向交警等部门发出求救信号。同时驾驶员也可手动取消,避免了紧急刹车或其他因素导致的误触发信号。该系统最大的优点在于运用了车载导航仪,无需再另外配备GPS模块,实现了行车导航与紧急呼救一体化[1]。     

商用车正面碰撞试验中货箱加速度与整车的匹配研究

安全气囊目前已普及于乘用车制造业,而在商用车领域内应用仍处于起步阶段。与乘用车不同,商用车配备安全气囊开发阶段的加速度信号采集试验通常需要考虑货箱对整车加速度曲线的影响。货箱约束系统的可靠性是影响货箱运动方式,使货箱加速度曲线与整车加速度曲线产生较大分歧的直接原因;而货箱约束系统的可靠性与安全系数可通过理论计算的方式进行校核,从而确定其设计合理性,以及降低对整车碰撞试验的影响     

智能汽车转向轮转角主动控制

研究通过对智能汽车转向系统进行主动控制,可靠并准确地得到期望的转向轮转角。为了提高智能汽车转向系统主动控制的可靠性、安全性,借助横摆角速度信号、侧向加速度信号和转向执行电动机电流信号,基于卡尔曼滤波的方法对转向管柱转角传感器进行实时故障诊断和容错设计。根据诊断和容错结果,并考虑执行器力矩受限的情况,基于一种条件积分方法,设计前馈加抗积分饱和的状态反馈控制算法,使转向轮转角渐进稳定到期望的转向轮转角。并且通过建立李雅普诺夫函数,证明控制系统的渐进稳定。通过实车试验证明结合故障诊断和容错设计后控制算法能够有效可靠地实现转向轮转角的精确跟踪控制。     

基于混合积分算法的微小位移量测量方法研究

针对车载平台微小位移量的测量问题,提出了一种基于振动加速度测量的混合积分算法。根据加速度传感器采集信号造成的干扰,设计混合积分算法以减小现有二次积分算法的积分误差,从而控制趋势项误差。首先利用低频衰减积分算法对振动加速度信号进行一次积分得到振动速度信号,再利用多项式拟合积分算法对振动速度信号进行一次积分得到振动位移信号。设计振动台试验对混合积分算法进行验证,结果表明该算法对积分指标ERP和ERS都有所改善。     

转向防伤害人体冲击数据采集系统的研究

转向防伤害人体模块冲击试验是国家汽车产品强制性试验之一.通过对国内外强制性以及企业标准的研究,研制出一种可同步采集碰撞水平力、冲击速度、冲击加速度、转向管柱溃缩量以及试验录像的数据采集系统.该系统所有传感器同步触发,采集频率高,通过位移传感器直接测量与加速度传感器二次积分间接测量的对比,确定最适合高速碰撞下的管柱溃缩量测量方式.该系统最终生成的水平力-溃缩量位移曲线得到了国内转向系统生产厂商的一致认可.     

光栅型高速扫描近红外光谱仪的研发

针对现有光栅型光谱仪无法同时达到高速与高精度要求的问题,提出了一种采用齿轮传动结构代替传统丝杆传动结构的波长扫描方案,研制了光栅型高速扫描近红外光谱仪。下位机采用STM32微处理器作为主控芯片,实现了步进电机驱动控制、A/D转换控制、与上位机通讯等功能,设计了光电转换电路、信号调理电路及探测器制冷控制电路;在上位机软件中实现了光谱数据的采集、处理以及图形化显示等功能。对样机进行了性能实验并分析。试验结果表明:该仪器光谱扫描速度达到240nm/s,光谱分辨率6nm,光谱范围为1000nm～2500nm,波长准确性,基线稳定性0.0005A/h,主要性能参数达到国家标准。     

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。     

电动汽车开关磁阻电机UKF软传感控制研究

开关磁阻电机驱动系统的性能对电动汽车整车动力性能和乘坐舒适度至关重要,为了提高SRD在车辆不同工况下的稳定性和敏捷性,软传感技术的研究就更为重要。提出了一种基于无迹卡尔曼滤波理论(UKF)的控制策略来估计开关磁阻电机的转子位置和速度,以取代传统角位移传感器。该策略以实测电流为状态变量,通过UT变换来传递Sigma点集的均值和协方差对电机转子位置进行估计,极大地提高了对线性化误差的克服能力。仿真结果表明该方案具备较好的预测、校正能力,可以在负载工况中实现对开关磁阻电机转子位置的精确跟踪,增强了系统的鲁棒性,保证了电动汽车的调速性能。     

液压机械无级变速器换挡品质因素分析

对分段式液压机械无级变速器换挡策略进行仿真分析,通过台架试验验证仿真结果的正确性。基于物理参数的换挡策略是:采取较低的发动机转速,较小的负载转矩及主油路油压,较大的调速阀流量。基于换挡时序的换挡策略是:先切换换挡机构离合器,再切换行星排待分离离合器,最后切换行星排待接合离合器。工程换挡控制策略是:根据物理参数,设置相对应的换挡时序。PWM调制根据控制程序,通过查表法,控制离合器的切换。结果表明:通过优化物理参数和换挡时序,可大大提高变速器的换挡品质。     

可伸长橡胶履带接触建模及连接算法研究

为有效预测可伸长橡胶履带系统性能,研究了履带-轮-地面之间的相互接触问题,开发了一种橡胶履带连接算法,提出了履带张力的计算方法,建立了履带与负重轮、驱动轮、导向轮以及地面间的相互接触模型,分析了车辆沉陷、履带下的接地压力分布、剪切位移和剪切应力,并在干沙和粘土两种土壤以及半圆形和波形两种构形路面条件下进行了算例仿真分析。仿真结果表明采用新的履带连接算法建立的接触模型可以合理预测橡胶履带长度变化。研究结果为进一步预测和改善橡胶履带系统动力学性能提供了有益参考。     

阵列微结构表面技术的研究进展

阵列微结构表面技术可以有效改善金属表面的力学性能,已逐渐在工程机械、现代交通、现代化工等领域得到广泛应用。对阵列微结构表面的典型形貌,制备方法和技术应用这三个方面进行了论述。面向更高的技术需求,探索具有优质高效特点的阵列微结构表面多物理场复合制备方法;寻找更宽领域的应用,并尝试将各种不同的微结构根据其自身性质分别应用于同一对象的多处局部表面,使应用对象整体性能达到最佳,将是今后阵列微结构表面技术的研究重点。     

机床主轴温度测点的K-means优化及试验

针对机床热误差补偿技术中温度测点的优化选择,提出一种基于K-means算法和Pearson相关系数相结合的方法。通过K-means算法将不同位置测点的温度进行聚类,用Pearson相关系数计算温度与主轴热误差之间的相关性,从每一类别中选出一个最优测点组成最优测点组合,并对最优测点处的结果进行热误差建模。在立式加工中心VMC850E上对该方法进行了试验验证,将温度测点的数量由8个减少至2个。经方差分析和F检验,验证了最优测点处的温度与热变形之间显著线性,模型可靠。     

气缸低速爬行特性影响因素及补偿

通过建立气动模型并进行联合仿真,探讨了气缸低速爬行现象和系统定位误差的来源,具体分析了气源压力、负载质量、摩擦力差值对气缸爬行的影响。采用单神经元PID控制算法和叠加颤振信号的方法,代替传统PID控制。结果表明气源压力大、负载质量小、动静摩擦差值小时有利于阻止系统的爬行;采用单神经元控制和叠加颤振信号的方法解决了系统的低速爬行问题。仿真证明系统定位精度由±0.61mm提高到±0.25mm,为低速阶段气缸平稳运行提供了较理想的控制策略。     

面向助力外骨骼效能评估的灰色层次分析法

为定量评估助力外骨骼综合效能,通过咨询专家和归纳统计,分析外骨骼整体性能,选取定义相关指标,建立多级外骨骼效能评估指标体系。采用层次分析法确定各指标的权重,基于灰色综合评价方法建立白化权函数,构建效能评估模型。最后以某型助力外骨骼为例,充分利用已有指标判断信息,得到总体效能评估得分,证明该模型具有一定的科学性和可行性,并可应用于其他不同方案的助力外骨骼效能评估中,为类似助力外骨骼的设计研发提供理论参考。     

功能梯度材料微细电火花电极损耗机理研究

论述了功能梯度材料Ni-TiN/Cu微细电火花电极的制备方法,并用实验的方法研究功能梯度材料层在电火花微细加工对电极损耗的影响。Ni-TiN/Cu微细电火花电极通过在圆柱铜电极外侧电沉积功能梯度材料层来制备,纳米颗粒TiN做为增强相。通过使用SEM分析功能梯度材料层的显微组织,使用光学显微镜测量电极加工孔质量与电极损耗情况,对比功能梯度材料电极与均质电极的电火花加工性能。在微细电火花加工中,功能梯度材料层可以有效的抑制高频脉冲条件下电极的损耗效应,改善电流密度分布,从根本上解决因尖端放电引起的电极形状变化问题,实现端面等损耗,保证了微细电火花加工电极的形状精度。实验结果验证了功能梯度材料作为工具电极在微细电火花加工应用的前景。