基于SolidWorks Motion的车辆自动跟随行驶仿真

随着汽车产业与互联网的发展,依靠计算机系统智能驾驶替代人工驾驶已成为汽车发展的新趋势;ACC自适应巡航技术虽然依旧需要人工驾驶,但可使用电控程序解决车辆在车流中保持合理的跟车间距。基于无人驾驶和自适应巡航的理论基础,提出一种介于两者之间的行驶模式,即在两辆车同向行驶时,前车人工驾驶,后车自动跟随行驶,并采用Solidworks进行车辆三维建模;并用Motion运动仿真插件模拟车辆前车在加速、减速、匀速直线及弯道转向运动状态,观察后车跟随情况,获得了相应的车辆跟随动力学仿真结果。     

汽车自适应巡航控制系统硬件在环仿真平台的设计与仿真试验

为了提高自适应巡航控制（ACC）系统的仿真精度,利用实车ACC系统的执行机构建立了硬件在环仿真（HILS）平台。HILS平台由仿真模型和硬件部分组成。仿真模型将运行在dSPACE仿真系统中,包括为了产生雷达模拟信号、ACC控制指令及计算车辆运行状态的雷达模拟器、ACC控制器和车辆模型。硬件部分主要包括电子节气门系统、主动制动系统及其附属的传感器及控制器等。通过串口通信接收来自ACC控制器的指令,HILS平台的硬件可以完成节气门开度和制动压力跟随控制。利用HILS平台进行了不同工况下的ACC仿真试验,仿真结果表明：HILS平台工作状况良好,并可以用于ACC控制器的开发。     

汽车自适应巡航控制系统硬件在环仿真平台的设计与仿真试验（英文）

为了提高自适应巡航控制(ACC)系统的仿真精度,利用实车ACC系统的执行机构建立了硬件在环仿真(HILS)平台。HILS平台由仿真模型和硬件部分组成。仿真模型将运行在d SPACE仿真系统中,包括为了产生雷达模拟信号、ACC控制指令及计算车辆运行状态的雷达模拟器、ACC控制器和车辆模型。硬件部分主要包括电子节气门系统、主动制动系统及其附属的传感器及控制器等。通过串口通信接收来自ACC控制器的指令,HILS平台的硬件可以完成节气门开度和制动压力跟随控制。利用HILS平台进行了不同工况下的ACC仿真试验,仿真结果表明:HILS平台工作状况良好,并可以用于ACC控制器的开发。     

基于自适应虚拟补偿的多电机动态协同控制

针对四轮全驱电动汽车电机独立驱动的特点,提出一种基于自适应虚拟补偿的多电机动态协同控制系统,以解决牵引电机动态偏差所引起的操纵准确性下降的问题.通过一个虚拟闭环进行自适应补偿,将任一牵引电机过大的动态扰动平均到四轮电机驱动系统,避免车辆行驶轨迹大幅偏离驾驶指令;针对系统较强的非线性及不确定性,采用H∞鲁棒控制理论设计了虚拟控制器,四轮永磁同步牵引电机则采用直接转矩控制,提高系统的动态响应速度,降低系统对电机参数的依赖性.仿真结果表明该协同控制方案动态平衡了四轮转速误差,鲁棒性强,大幅提高了车辆对行驶指令的跟踪能力.     

基于DRNN神经网络的双管液压减振器的车辆悬架振动研究

为了提高车辆行驶的平顺性,采用DRNN神经网络PID控制车辆液压悬架系统,并对控制性能指标进行仿真。建立车辆液压悬架1/4简图模型,采用二阶微分方程式推导车辆悬架系统动力学方程,设计了双管液压减振器模型。分析主液压缸和辅助液压缸中流量变化特性,采用DRNN神经网络PID控制方式。在随机波形干扰的路况行驶中,通过MATLAB软件对车辆液压悬架系统控制效果进行仿真,并且与传统PID控制方式进行对比。结果显示:采用传统PID控制方式,在车辆液压悬架系统垂直方向上,轮胎位移、车身位移和车身加速度较大;而采用DRNN神经网络PID控制方式,在车辆液压悬架系统垂直方向上,轮胎位移、车身位移和车身加速度较小。采用DRNN神经网络PID控制方式,能够自适应调节车辆液压悬架系统参数,降低复杂路况对车辆的干扰,提高车辆行驶的平顺性和舒适性。     

半主动悬架系统性能仿真及控制技术

以模糊控制原理为基础,融合自适应方法,将模糊系统辨识和模糊控制结合起来,并对自适应控制规则进行修正,以在线自适应调整模糊控制的有关参数,在对1／4车辆模型性能仿真的基础上,设计开发了8031单片机为主控制器件的半主动悬架自适应模糊控制系统。控制器较好实现系统控制,具有较强的适应性和鲁棒性。该方法明显地改善了控制系统的动态性能,显著减小了车辆振动及干扰,提高了车辆的行驶平顺性。     

考虑多交互效应的耦合映射跟驰模型（英文）

基于Konishi等的耦合映射跟驰模型,考虑多车交互效应对交通流波动的传播特性影响,提出了一个涉及多前车及紧邻后车车间距优化速度函数的耦合映射跟驰模型。首先分析了模型的稳定性能,并获得交通系统保持稳定的条件。与前人的研究成果比较,改进模型可以增强交通系统中车流运行的稳定性。结果表明:在新模型中考虑多车交互效应会使得车流表现出较好的驾驶行为。     

考虑多交互效应的耦合映射跟驰模型

基于Komshi等的耦合映射跟驰模型,考虑多车交互效应对交通流波动的传播特性影响,提出了一个涉及多前车及紧邻后车车间距优化速度函数的耦合映射跟驰模型.首先分析了模型的稳定性能,并获得交通系统保持稳定的条件.与前人的研究成果比较,改进模型可以增强交通系统中车流运行的稳定性.结果表明:在新模型中考虑多车交互效应会使得车流表现出较好的驾驶行为.     

模糊自适应PID控制在静压行驶驱动系统中的应用

针对工程车辆静压行驶驱动系统的特点及其性能要求,应用模糊控制理论,在传统PID控制基础上设计一种模糊自适应PID控制器。该控制器根据马达转速偏差和偏差的变化率,利用模糊逻辑实现PID参数的在线调整,使系统具有较好的自适应能力和较强的抗干扰性。在Matlab/Simulink环境下对其进行了动态仿真。仿真结果表明,模糊自适应PID控制器的性能远优于常规PID控制器。     

车用油气悬架主动控制试验研究

针对简化的车辆模型，以操纵稳定性及行驶平顺性为控制目标，选择LMS（Least Means Squares）自适应滤波算法，对悬架系统的振动控制过程进行了仿真研究，收到了较好的效果，试验结果进一步证明该算法的有效性，表明LMS自适应滤波技术在车用油气悬架主动控制中的应用是可行的。     

基于IPSO模糊PID的汽车主动悬架电液伺服控制

为实现主动悬架的自适应控制,在整车7自由度主动悬架模型中加入阀控非对称液压缸动力学模型,并进行动力学分析。针对粒子群算法易早熟、寻优效率低的问题,提出一种改进粒子群算法(IPSO)算法,对模糊PID控制器的参数进行优化。同时,以B级模拟路面为输入,采用 AMESim 和Matlab软件对车辆行驶平顺性进行了联合仿真分析。结果表明:所建立模型能真实体现悬架系统的运动过程,所提出的控制策略能有效降低路面对车身垂向振动、俯仰、侧倾等性能指标的影响,提高车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。     

基于IPSO模糊PID的汽车主动悬架电液伺服控制（英文）

为实现主动悬架的自适应控制,在整车7自由度主动悬架模型中加入阀控非对称液压缸动力学模型,并进行动力学分析。针对粒子群算法易早熟、寻优效率低的问题,提出一种改进粒子群算法(IPSO)算法,对模糊PID控制器的参数进行优化。同时,以B级模拟路面为输入,采用AMESim和Matlab软件对车辆行驶平顺性进行了联合仿真分析。结果表明:所建立模型能真实体现悬架系统的运动过程,所提出的控制策略能有效降低路面对车身垂向振动、俯仰、侧倾等性能指标的影响,提高车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。     

矿用宽体车油气悬架的平顺性分析及优化设计北大核心

为研究油气悬架对车辆行驶平顺性的影响,针对某90 t宽体矿车,建立车辆动力学模型,搭建前悬1/4车油气悬架AMESim仿真模型,研究在随机路面输入下车辆行驶平顺性机制。在被动悬架模型的基础上加入主动控制系统,与被动悬架进行对比分析,并利用AMESim/设计探索功能对主动悬架进行优化。结果表明:当车速不超过40 km/h、初始气室压力为7.7 MPa时,车辆平顺性较好;主动悬架相比被动悬架能更好地衰减振动,极大地提高了车辆行驶平顺性;在保证约束条件不变的基础上,优化后加权加速度均方根降低了18.72%,有效提高了矿车的行驶平顺性和乘坐舒适性。研究结果为油气悬架的设计及优化提供参考。     

基于CMAC-PID的车道保持辅助系统控制策略研究（英文）

车道保持辅助系统是汽车安全辅助驾驶的重要组成部分,可有效提高汽车行驶安全性。针对辅助系统在车辆控制权分配上存在的人机冲突问题,对车辆状态判断决策以及辅助控制策略进行研究。首先建立车辆-道路参考模型,基于预瞄理论提出车辆运行状态的监控方法,根据施加在方向盘上的转矩设计车辆偏离判断决策。然后利用CMAC神经网络的自学习功能实时调节PID参数,实现对车辆转向系统的主动控制。最后通过Car Sim与Simulink软件进行联合仿真分析。研究结果表明:与传统PID控制相比,所提出的CMAC-PID控制策略能够正确判断驾驶员操作与车辆运行的状态,当车辆发生偏离时可有效进行预警和主动纠偏控制,控制精度高,响应速度快,在降低人机冲突的同时,确保行车安全。     

基于CMAC-PID的车道保持辅助系统控制策略研究

车道保持辅助系统是汽车安全辅助驾驶的重要组成部分,可有效提高汽车行驶安全性。针对辅助系统在车辆控制权分配上存在的人机冲突问题,对车辆状态判断决策以及辅助控制策略进行研究。首先建立车辆-道路参考模型,基于预瞄理论提出车辆运行状态的监控方法,根据施加在方向盘上的转矩设计车辆偏离判断决策。然后利用CMAC神经网络的自学习功能实时调节PID参数,实现对车辆转向系统的主动控制。最后通过CarSim与Simulink软件进行联合仿真分析。研究结果表明:与传统PID控制相比,所提出的CMAC-PID控制策略能够正确判断驾驶员操作与车辆运行的状态,当车辆发生偏离时可有效进行预警和主动纠偏控制,控制精度高,响应速度快,在降低人机冲突的同时,确保行车安全。     

多履带车辆行驶特性分析

根据在多体动力学软件RecurDyn中建立的动力学模型和在多领域建模仿真软件AMESim中建立的液压系统模型,构建多履带车辆的虚拟样机;以液压系统工作压力为分析对象,利用建立的虚拟样机对多履带车辆的直行和转向工况进行仿真,并通过试验进行验证.结果表明:仿真结果与试验数据非常接近,模型具有较高精度,可以为多履带车辆行驶特性的研究提供理论依据.     

基于差分进化算法优化车辆非线性液压悬架双环PID控制研究

车辆行驶经过障碍物时,容易造成悬架振动幅度较大,影响车辆运动的稳定性和舒适度。对此,创建了车辆液压悬架简图模型,根据牛顿定律推导出非线性控制方程式。采用双动液压系统驱动车辆悬架机构,给出了液压驱动控制方程式。构造优化目标函数,采用差分进化算法优化PID控制的内环和外环参数,给出了车辆液压悬架优化控制流程。将优化控制参数和初始运动参数导入到MATLAB软件中进行仿真,输出轮胎行程、悬架行程及车身加速度仿真曲线。仿真曲线表明:在受到路面正弦曲线障碍物干扰时,优化后的车辆液压悬架控制系统,不仅响应控制时间短,而且轮胎行程、悬架行程及车身加速度峰值较小、整体波动幅度较小。车辆液压悬架参数采用差分进化算法优化PID控制,能够降低路面干扰物造成的振动幅度,有利于保持车辆行驶的稳定性。     

液压蓄能式车辆制动能量回收系统的AMESim仿真研究

建立车辆液压蓄能式制动能量回收装置的AMESim仿真模型,对其工作过程中的能量损耗情况和制动性能的影响因素进行仿真研究。仿真结果表明:能量回收制动过程中,由于车辆行驶阻力造成的损失占车辆总动能的16%,是能量损失的主要方面;提高能量回收效率的办法是提高蓄能器预充气压力或减小蓄能器体积;改变液压泵/马达排量对提高能量回收效率的影响不大,但可显著影响车辆的起动和制动时间。     

履带车辆下长坡液力减速器持续制动性能仿真分析

在对履带车辆下坡制动过程中整车和液力减速器进行动力学分析的基础上,建立基于SIMULINK的履带车辆液力减速器下长坡持续制动动态仿真模型.仿真结果表明:履带车辆下坡行驶时,适时应用液力减速器持续制动,可以满足安全恒速下坡的要求,并可有效延长机械制动器的使用寿命.     

两栖车辆水下热管散热系统数值设计与试验研究

两栖车辆在现代装备中占有重要地位，而现有的两栖车辆水下动力系统的散热系统难以满足水中行驶工况下的散热要求。设计一种用于两栖车辆水下动力系统的热管散热系统，使用Fluent软件对热管散热系统的工作情况进行仿真分析，并进行了试验研究。结果表明：设计的热管散热系统能够满足两栖车辆水下动力系统水中行驶工况下的散热要求。