悬架与助力转向系统集成控制建模与仿真

针对建立包含悬架与转向系统的整车动力学模型,为提高车辆系统的稳定性,设计出以PID控制器为主体的系统集成控制器。将控制器参数整合到系统动力学模型中,并分析各参数对系统评价指标频率响应的影响,采用时频域结合的方法整定出控制器的参数,在仿真B级路面和60度转向盘角阶跃输入工况下进行仿真,对主动控制的车辆与被动车辆从车身侧倾角,横摆角速度和质心加速度等指标加以对比,结果表明采用集成控制的车辆在操纵稳定性与平顺性方面皆有较明显的提高。     

车辆线控转向系统的分数阶鲁棒控制研究

线控转向系统有别于普通车辆的机械转向机构,它是由转向电机、转向机构、转角和力矩传感器以及控制单元构成的复杂转向系统．系统性能受到参数的不确定性、未建模动态以及前轮回正力矩的影响．本文基于分数微积分理论,根据转向系统鲁棒性的设计要求,提出一种新的PI^λD^μ控制策略,保证线控转向系统在所要求的频域范围具有鲁棒性．文中通过优化方法得到PI^λD^μ控制器的五个设计参数,并用Oustaloup算法对分数阶控制器进行仿真验证,结果表明该控制方法对提高转向系统性能的鲁棒性是有效的．     

基于ADAMS的非独立悬架-转向系统动力学仿真

以多体系统动力学理论为基础,利用ADAMS软件,建立了一类四轮驱动车辆非独立前悬架及转向系统的参数化虚拟样机;通过改变悬架有关质量几何参数,进行了大量的动力学仿真计算。分析了柔性元件(橡胶减震元件)对悬架动力学性能的影响,考察了对车辆操纵稳定性、平顺性影响很大的前轮定位参数的动力特性。得到了有关性能参数与车轮定位参数的结果曲线。从而为汽车的设计和制造提供理论依据。     

线控转向系统全状态反馈控制策略的研究

为了根据车况和驾驶员喜好实现最优的操纵特性(不足转向、过度转向和中性转向),需要主动控制前轮转角.线控转向系统利用车辆全状态(横摆角速度和质心侧偏角)反馈控制策略优化驾驶员的转向输入,主动控制前轮转角来优化车辆的转向特性,高速时具有适当的不足转向特性,低速时具有适当的过度转向特性,从而在反应快速和安全性之间很好的权衡.其中通过状态观测器估计侧偏角.结果表明,在紧急操纵时可以代替驾驶员协调使车辆保持稳定,正常操纵时补偿物理参数或操纵条件的变化而保持操纵特性的一致.     

新型铰接转向机构参数优化设计

该文介绍了一种新型的铰接转向机构,采用特殊的双摇杆转向型式,以采用此转向机构的某重载车辆为研究对象,利用CAE软件ADAMS,建立了机构铰点参数化的虚拟样机,采用Design study方法,得出转向机构参数性能的变化情况以及设计参数的近似敏感度,得到关联度最大铰点。采用OPTDES-SQP优化模型,设置目标函数,建立了以综合转向性能最优为优化目标的优化设计模型。经过优化,转向力臂差变化比率 为﹣74.6%,转向角度增加+2.22%,通过实际应用,减小了转向过程转向液压系统的振动和冲击,增加了系统转向稳定性,取得了良好的效果,为该转向系统的控制与操作提供了必要的依据。     

主动前轮独立转向系统分析与研究

为了提高车辆的操稳性,提出了新型主动前轮独立转向系统,介绍了主动前轮独立转向的工作原理和结构形式,建立了系统数学模型;提出了主动前轮独立转向的控制策略,上层控制器采用PI控制,由横摆角速度偏差得出总控制转角,下层控制器负责内外侧转向轮的判断以及计算内外侧转向轮具体的转角;在仿真软件MATLAB/Simulink里进行了控制策略有效性仿真,仿真结果说明对于不足转向车辆,主动前轮独立转向系统能比传统的主动前轮转向系统更有效地提高车辆操纵稳定性。     

基于RBF神经网络滑模控制的车辆横向控制研究

针对车辆横向控制系统中滑模控制器存在的抖振现象对转向机械结构带来的损耗问题,提出了一种基于RBF神经网络的滑模控制算法。利用RBF神经网络较强的自学习能力实时在线调节滑模控制器的切换项增益参数,增强系统的抗干扰能力与动态性能。将车辆实际参数代入仿真数学模型中,在Simulink仿真环境中进行对比仿真实验,仿真结果表明:该控制算法跟踪性能好,能够有效降低滑模控制器的抖振,满足车辆横向控制要求。     

四轮转向车辆操纵稳定性仿真分析

对四轮转向车辆的转向特性进行了理论分析,并对某控制策略的四轮转向车辆为例进行了仿真.建立了四轮转向车辆操纵动力学模型,分析了前轮角阶跃输入下四轮转向车辆的稳态响应和瞬态响应与传统前轮转向车辆的主要区别;在四轮转向车辆状态方程的基础上二求解出横摆角速度和侧向加速度与前轮转角的传递函数,与前轮转向车辆对比分析了传递函数零、极点位置对响应特性的影响.借助Matlab/Simulink,对四轮转向车辆进行仿真,发现仿真结果与理论分析吻合.将仿真结果与前轮转向车辆进行比较,阐明了四轮转向车辆的性能优势.研究结果可为评价四轮转向车辆的系统设计提供理论依据.     

车辆主动转向系统的鲁棒控制器设计研究

本文将H2/H∞鲁棒控制理论应用于电动助力转向系统的控制策略研究,在建立前轮转向理想跟踪模型基础上,提出一种基于H2/H∞模型跟踪技术的主动转向控制方法,并对设计的控制器进行仿真分析与对比.通过仿真分析,从理论上验证基于H2/H∞跟踪控制理论的转向控制器可以适用于汽车的EPS转向系统,能很好地跟随理想车辆转向模型,有利于提高车辆的主动安全和稳定性.     

车辆线控转向路感模拟控制研究

针对车辆线控转向路感模拟控制受外界扰动大、建模困难等问题,基于线性自抗扰控制(LADRC)技术设计了一种车辆线控转向路感模拟控制算法.建立了线控转向路感控制仿真模型,包括驾驶员模型、线控转向系统模型、两自由度车辆模型、轮胎模型及控制器模型等,在给定道路函数条件下进行了系统仿真验证.结果表明,所设计的线性自抗扰控制器可以...     

基于汽车爆胎时主动安全控制仿真系统设计研究

设计了一种爆胎应急主动安全制动系统,根据爆胎产生的附加横摆力矩建立了模糊控制模型的,针对发生爆胎的车辆通过自动制动将车速降低至安全范围直至车辆停住。辅助爆胎车辆实现安全停车,以防车辆失控,主动安全控制系统以实际爆胎及车辆运动状况为依据通过向车辆施加平衡力矩实现运动轨迹的纠偏控制过程。系统装置的模拟试验结果表明这种主动安全控制策略的可行性,它可确保爆胎车辆在较短时间内减速至安全车速并按原轨迹行驶,以确保爆胎车辆行驶的稳定性。     

车辆平顺性的虚拟现实仿真技术

探讨了基于虚拟现实的车辆平顺性振动仿真原理，利用软件编程的方法实现了汽车在虚拟道路上的行驶运动。汽车行驶时，能够表现车箱(包括驾驶员)的垂向运动、横向运动和俯仰运动，驾驶员的垂向运动、横向运动和俯仰运动，汽车轮胎的旋转运动。其运动规律皆由车辆平顺性动力学分析数据来确定。从而实现了车辆平顺性振动运动在计算机屏幕上的虚拟显示，以图形图像运动来直观的表现车辆的平顺性。     

基于PreScan平台的单目视觉测距方法研究与虚拟试验

车辆与前方障碍物之间的距离是车辆主动安全控制中的一项重要参数。利用图像传感器获取车辆前方道路信息,根据投影变换模型推导出单目测距算法,并通过软件实现求解车距。在PreScan平台进行虚拟试验,并分析了图像传感器各参数对试验结果的影响。结果表明,在校正良好的情况下,基于单目视觉的车距测量具有较高的测量精度。     

动态车辆调度系统设计与开发

针对市内货物配送和收集这一典型的VRPB问题,在Dijstra算法结合A*算法计算距离矩阵的基础上,以混合禁忌搜索算法为理论基础进行静态调度求解,并以局部调整策略实现VRPB的动态调度计算。开发基于GPS/GIS/GPRS技术的动态车辆调度系统。该系统能监测新增的客户发货需求,实时跟踪车辆位置,以这些参数为输入动态地优化车辆行驶路径,并通过GPRS将调度结果快速准确地传送给车辆。     

多车型车辆调度问题的建模与仿真

车辆调度问题（VSP）是一个典型的NP—hard问题,也是运筹学研究的热点问题。目前大多车辆调度问题的模型及其相应的算法与仿真都是针对单车型设计的,很少考虑多车型的情况,然而在实际的车辆调度中多车型的车辆调度问题经常会遇到,尤其在多货栈多物品的联合运输中。该文针对多车型的车辆调度问题,在文献[6]、[8]和[9]等研究成果的基础上建立了多车型的VSP模型,并根据该模型设计了相应的遗传算法,然后用Matlab实现了该算法。从仿真的结果看,得到的解是比较满意的。     

不同前车车型对后车前端进气的影响

针对尾随行驶过程中前车对后车发动机舱冷却性能产生影响的问题,以轿车、皮卡车、面包车和城市公交客车作为前车车型,以轿车作为后车车型,分析不同车距下后车发动机舱进气质量流量比以及冷凝器入口的速度分布和流场.结果表明,当前车为轿车时对后车前端进气影响较小;当前车为皮卡车时后车前端进气随着车距的增加会先减少后增多,在车距为1倍后车车长时减少约7%;当前车为面包车或城市公交客车时对后车发动机舱的进气影响的变化规律一致,当车距为0.2倍后车车长时减少约13%.     

基于MEMS和GPS的驾驶行为和车辆状态监测系统设计

为了适应智能车辆辅助驾驶系统对驾驶和车辆状态监测的要求,利用MEMS惯性传感器自主设计了微惯性测量单元,并结合GPS设计了一种驾驶行为和车辆状态监测系统,实现对驾驶员操纵动作的感知、汽车6自由度运动状态参数和汽车运行车速的实时监测。介绍了MEMS传感器的选型,设计,安装和布置。实车道路实验结果表明:系统对驾驶员踩踏刹车踏板、离合器踏板和变换档位的操纵动作的感知效果较好,侧向加速度和方向盘转角的理论识别曲线与实车实验曲线在趋势上比较吻合。该系统为开发驾驶人员操纵动作自动识别系统提供理论基础和技术支持,也可为提高汽车行驶性和安全性提供重要的理论依据和工程应用指导。     

四旋翼无人机飞控系统的研究与实现

本文通过数学建模进行动力学系统分析,研究实现了基于硬件和软件的四旋翼无人机飞控系统。首先、构建了四旋翼无人机动力学模型并进行理论分析;其次、设计了无人机机架,对各组成模块进行测试、分析和试验;再次、通过集成软硬件实现了无人机飞控系统并进行飞行测试;最后、实验结果表明,实现的无人机飞控系统取得了较好的飞控效果,具有灵敏性强、稳定性高,总体性能优良等优点。     

Nonlinear feedback control and trajectory tracking of vehicle

This paper mainly studies nonlinear feedback control applied to the nonlinear vehicle dynamics with varying velocity. The main objective of this study is the stabilisation of longitudinal, lateral and yaw angular vehicle velocities. To this end, a nonlinear vehicle model is developed which takes both the lateral and longitudinal vehicle dynamics into account. Based on this model, a method to build a nonlinear state feedback control is first designed by which the complexity of system structure can be simplified. The obtained system is then synthesised by the combined Lyapunov–LaSalle method. The simulation results show that the proposed control can improve stability and comfort of vehicle driving. Moreover, this paper presents a lemma which ensures the trajectory tracking and path-following problem for vehicle. It can also be exploited simultaneously to solve both the tracking and path-following control problems of the vehicle ride and driving stability. We also show how the results of the lemma can be applied to solve the path-following problem, in which the vehicle converges and follows a designed path. The effectiveness of the proposed lemma for trajectory tracking is clearly demonstrated by simulation results.     

新车型识别方法及其在套牌车辆鉴别中的应用

提出一种用于判决车辆类型的车灯定位识别方法,可解决套牌车辆鉴别问题。在车牌和车标识别基础上,以车牌中心点为准,选取相对完整的单个车灯,从靠近车标一方开始,截取车灯垂直幅值倍数的水平宽度作为有效区域,然后对其进行大小和方向归一化处理;接着使用图像的不变矩距离分类器在车标确定的车系中进行车灯识别,根据车灯识别结果确定车辆具体车型;最后结合车型识别结果和牌照信息在车辆信息库中比对,判断是否为套牌车辆。经交通卡口获取的实测图像进行测试结果表明,车型识别准确度为95.5%。