汽车驾驶员自适应模糊PID控制模型

汽车动力学控制系统具有强非线性特性,在人-车-路闭环系统中采用基于传递函数的传统方法难以建立精确的驾驶员模型.在"预瞄最优曲率模型"的基础上,对驾驶员校正环节采用模糊PID控制,对包括"魔术公式"轮胎模型在内的汽车模型,建立加速度反馈自适应模糊PID控制驾驶员模型.该模型通过模糊控制器在线实时调整PID的3个参数.仿真结果表明,所建立的自适应模糊PID控制驾驶员模型很好地描述了驾驶员的方向控制行为,为人-车-路闭环系统的进一步研究和智能车辆自动驾驶控制提供了可行的途径.     

某型爪极发电机的模态仿真与试验分析

爪极发电机固有频率和模态振型的准确计算是降低电机振动和噪声的基础。基于某型车用爪极发电机,噪声试验显示其存在结构共振导致的电磁噪声偏大问题。首先建立定子铁芯整体模型,在考虑端部绕组的情况下对线圈进行等体积式建模,并完成了整机模型的建立。对材料参数等效处理,通过数值软件进行零部件和整机的自由模态仿真,自由模态试验结果与仿真结果的最大误差为7.1%,二者具有较好的一致性。最后完成整机约束模态试验和仿真,验证建模方法和模态分析的有效性。可为同类型爪极发电机建模和模态计算提供参考。     

筒式液压减振器AMESim建模与仿真

分析了筒式液压减振器的工作原理和阀系特性,根据流体力学缝隙流动、管嘴流动计算理论及流体连续方程,推导了油液流动数学公式。应用AMESim建立了减振器上腔、下腔、补偿腔及各种阀系的模型,仿真得到了减振器示功图和速度特性,按照减振器台架试验标准QC/T545进行了试验。仿真结果和试验数据吻合良好,表明:用AMESim对筒式液压减振器建立的仿真模型正确可靠,符合实际要求,准确地描述了阻尼力随行程变化的规律,仿真模型可用于指导减振器的设计以及进行性能预测。     

面向人体振动响应的ISD悬架座椅性能分析

为解决悬架座椅设计中降低固有频率和保证系统刚度之间的设计矛盾,进一步改善悬架座椅舒适性,将惯容器运用到悬架座椅系统中。建立了ISD(Inerter-Spring-Damper)悬架座椅模型,选出了最适合座椅的ISD结构,并结合三自由度坐姿人体模型(ISO 5982—2001)模型)建立了四自由度人-椅系统集中参数模型。根据座椅台架试验对悬架座椅参数和人体参数进行了识别。分析了模型在不同频段下的动态响应,惯质系数在不同频段激励下的取值,以及惯质系数对座椅舒适性的影响和惯质系数与阻尼的匹配关系。结果显示,将惯容器运用于悬架座椅能明显降低系统固有频率、改善座椅舒适性;惯容器、弹簧和阻尼器三者并联是最适合悬架座椅隔振的ISD结构,舒适性的改善程度和最优惯质系数取值都与激励特征有关。     

汽车驾驶员模糊控制模型研究

建立合适的汽车方向控制驾驶员模型是人-车-路闭环系统最重要的环节之一.传统驾驶员模型的建立依赖于汽车系统传递函数,但汽车动力学控制系统具有强非线性,其传递函数不易确定,这使驾驶员模型难以建立.在"预瞄最优曲率模型"的基础上对驾驶员校正环节采用模糊控制,对包括"魔术公式"轮胎模型在内的汽车模型建立带有自调整因子的加速度反馈模糊控制驾驶员模型.该模型不需要知道汽车系统精确的传递函数,采用模糊逻辑推理直接模拟人的操纵过程来进行控制.仿真结果表明,所建立的模糊控制驾驶员模型很好地描述了驾驶员的方向控制行为,为人-车-路闭环系统的进一步研究和智能车辆自动驾驶控制提供了可行的途径.     

全地形车集成设计人机工效校核与分析

文章根据车辆人机工程学相关理论,利用CATIA V5人体工程模块建立人车模型,对改进后的全地形车(All-Terrain Vehicle,ATV)样车进行了人机工程校核。重点针对驾驶员和乘员坐姿、视野、手伸以及脚部空间进行了校核,对人员乘坐舒适性、安全性以及操作便利性进行了分析,为ATV的CAE仿真和实车设计提供依据。校核结果表明,改造后的ATV整车布置满足人体骑乘姿势要求,视野宽阔,便于操作,具有较好的舒适性和安全性。     

弹性板/矩形腔耦合声场的响度分析

利用有限元结合间接边界元的方法分析弹性板/矩形腔耦合系统的内声场,通过与实验对比,验证了这种结构-声耦合法在预估板-空腔耦合系统声振特性的可行性。运用ISO532B响度计算标准的算法,分析封闭腔内不同位置测点处的特征响度变化规律,讨论参与耦合的弹性板厚度及边界条件对闭腔内声响度的影响。最后,以响度作为声品质的评价指标,通过参数化滤波的方法对闭腔内不同位置的测点的各特征频带进行处理,找出对人耳主观感觉影响较大的频率范围,从而为进行闭腔噪声控制和声品质改善提供参考。     

可调阻尼减振器外特性仿真与性能分析

研制了一种用于车辆半主动悬架的可调阻尼减振器, 阐述了该减振器的结构形式和工作原理。基于流体力学和弹性力学理论,提出并应用并联管路节流压差和串并混联管路各分支流量计算方法,利用环形薄板阀片受均布载荷作用时的挠曲变形解析式,建立了可调阻尼减振器的详细数学模型。在MATLAB环境下对模型进行仿真研究,仿真结果与试验结果符合较好。同时用该模型分析了“回油管路”结构参数对减振器阻尼力的影响规律,得出的结论为可调阻尼减振器的设计和性能预测提供一定的技术支持。     

基于不动点迭代的增广拉格朗日声源识别算法EI北大核心CSCD

等效源法近场声全息是进行声源识别的重要方法。传统的基于Tikhonov正则化方法局限于相对低的频率,进行高频声源的声场重建时效果较差,而基于最速下降法的宽带声全息(wideband acoustic holography,WBH)方法则在中高频效果较好。为了拓宽声场重建的频率范围并提高声源识别分辨率,提出一种基于增广拉格朗日方法(augmented Lagrangian method,ALM)的等效源法声源识别算法,该方法将L1范数正则化模型转化为增广拉格朗日方程的最小化问题,并应用不动点迭代求解得到声源强度。通过仿真与试验表明,与Tikhonov正则化、WBH和快速迭代收缩阈值算法(fast iterative shrinking threshold algorithm,FISTA)三种方法对比,所提方法适用于更宽的频率范围,且对不同的全息距离和信噪比具有很好的适应性。     

基于Simulink的电动助力转向控制策略仿真

基于Simulink建立了用于分析电动助力转向系统特性的非线性汽车动力学模型。针对转向系统转向轻便性、高速行驶稳定性和回正性的多重目标,制订了包括助力、补偿、回正和阻尼的控制策略。根据方向盘检测转矩和转角制定死区控制,并在此基础上制定了综合控制策略。进行了Simulink仿真分析。结果表明,所设计的综合控制策略在满足转向轻便性和路感要求的同时,可以解决低速回正慢、高速回正超调的问题,在防止电机频繁启动的基础上,可以改善汽车高速行驶稳定性。