基于数学建模原理平行泊车的动力学模型

通过对转弯的汽车进行受力分析，利用牛顿第二运动定律Fa=m，建立了以初速度v0运动的汽车转弯的动力学模型：X'=AX，其中'()'()xtXyt??=????，00bAb??=?????，初始条件为00'(0)'(0)xvy????=????????。=ΦΦ?btexp()()(0)1?cossinbt?解以上线性微分方程组，得其基解矩阵为Att=??，从而满足初值条件的解??sincosbtbt?vbtxtxsin'()'(0)为：??????==???????exp()'()At0yt??y'(0)??vbt0cos?，对该方程继续积分，最终得到转弯汽车的运动轨迹方程为。通过以上方程，分析了铰接式集装箱货车能否平行泊车的判断标准及小型车辆在平行泊车过程中调整车位的方法。     

自动泊车小车转弯参数及特征环境参数的确定

讨论了基于模型小车的车辆自动泊车系统的基本参数计算.通过小车最小转弯半径,转弯环道最小宽度的计算,并结合自动泊车策略所需要考虑的综合因素,确定了自动泊车小车转弯参数及特征环境参数.针对实际车辆与模型小车在参数上的区别,以及测距方案的实际情况,对计算结果进行了简单的分析.     

自动泊车系统路径规划与控制研究

以某公司的自动泊车项目为依托,建立了泊车模型,运用反正切函数对自动平行泊车轨迹进行拟合,并采用MATLAB对泊车轨迹进行了仿真分析。最后通过实际车辆进行实验验证,将验证结果和仿真泊车轨迹进行对比分析,实验结果证实了仿真的可行性以及实用性。     

坦克是怎样转弯的

我们知道,汽车转弯是靠车轮的偏转。当汽车要向左转时,司机就把方向盘向左打,方向盘通过机械传动和车轮连着,车轮向左偏转,汽车也就跟着向左转弯。可是,坦克是靠两条平行的履带行进,不可能把两条履带偏转,那么,它是靠什么转弯的呢? 原来,各家有各家的高招,坦克是靠两条履带的速度差,即是让一条履带运动得快一些,另一条运动得慢一些来实现转弯的。而且,这要比汽车转弯还灵     

平行泊车系统轨迹规划与运动控制方法

为解决城市狭小空间内泊车难的问题,提出了针对平行泊车位的自动泊车系统轨迹规划与运动控制策略。在轨迹规划层采用圆弧切直线的几何方法进行泊车路径规划,利用三次样条插值保证路径曲率连续,基于二次规划求解满足泊车过程约束的最优速度曲线。跟踪控制层建立车辆运动学模型,基于PID和MPC分别设计纵向及横向控制器,实现对期望轨迹进行跟踪。通过Prescan/Simulink联合仿真进行了验证。结果表明:所提出的自动泊车轨迹规划与运动控制策略能够使车辆精确、平稳地泊入平行车位。     

从实验室里开出更多的智能车

2011年9月16日,首届中国智能博览会在北京全国农业博物馆举行开幕,三辆缩微车(图1)吸引了大量观众和媒体的广泛关注。这三辆缩微车不仅可以在仿真的三维交通沙盘环境中实现跟驰、转弯、路口穿越等自主驾驶行为,还可以自动实现平行车位、垂直车位、斜行车位各种泊车动作。这正是上海交通大学自动化系杨明副教授(图2)所领     

平行泊车路径规划算法研究及验证

路径规划算法研究是自动泊车系统中最常见的问题之一。为解决平行泊车场景下,车辆泊车入位较难的问题,采用反向推导法,理论分析泊车过程并推导了路径规划函数公式,在确定泊车起点后,能够安全引导车辆进入泊车位。首先建立车辆模型,在确定碰撞约束和最优目标函数后,推导了车辆三阶段单向行驶泊车路径;然后针对单向泊车路径规划中要求车位长度较长的问题,提出四阶段行驶路径规划方法;最后,根据实际车辆及车位信息,利用Matlab软件与实验车平台,分别验证了该路径规划方法的有效性。实验结果表明,采用双向四阶段泊车方式相比单向三阶段泊车方式,对车位长度的要求缩短了0.26m。     

基于车位长度的平行泊车仿真平台设计

针对狭窄车位情况,提出库外泊车与库内调整结合的平行泊车路径规划方法。采用出库倒推方法分析避障约束条件,利用迭代搜索方法寻找尽可能小的一次倒车入库后车身倾斜角度,以减少库内调整次数。基于改进的模型预测控制算法对平行泊车路径进行跟踪控制,采用粒子群算法优化预测时域和控制时域,避免人为寻找时域参数的局限性,提高路径跟踪控制的准确性和实时性。针对实车开展实验成本高的问题,将仿真软件Matlab和Carsim结合开发自动泊车仿真平台,开展路径规划和跟踪控制仿真研究。仿真平台可以为自动化、车辆工程等相关专业学生提供实践教学服务。     

基于V2X技术的自动泊车系统设计

设计了基于V2X(Vehicle To Everything,车与外界的信息交换)技术的自动泊车系统.该系统由人机交互单元、信号引导单元、车载泊车单元3部分构成.人机交互单元负责输入操作指令和采集存储用户身份信息,信号引导单元负责提供泊车路径信息与停车信号,车载泊车单元负责控制车辆运行.该系统具有一键存取、身份验证、车位记忆等功能,可用于传统车辆和无人驾驶汽车,是一种新型自动泊车系统.     

物理问答

1.在一宽阔的马路上,司机驾驶着汽车匀速行驶,突然发现前方有一条很宽很长的河,试分析说明他是紧急刹车好还是转弯好.(设汽车转弯时做匀速圆周运动,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.)     

生活中的转弯运动释疑

深刻理解圆周运动的运动学、动力学特征是分析生活中转弯运动实例的前提．同学们在平时学习中要注意理解教材中对火车转弯、自行车转弯、汽车的转弯、田径比赛中的弯道途中跑、飞机转弯等实例的分析过程与分析方法,从中体会分析、解决圆周运动实际问题的基本思想,即先分析物体所受的力,然后列出方程、解方程．要仔细观察其他生活实例,尝试应用相关知识、规律及研究方法去分析并解决．     

汽车运动与安全

1.转弯、上桥与圆周运动(1)汽车转弯,慎防侧滑汽车在水平公路上行驶时,转弯所需的向心力由车轮与路面间的静摩擦力提供.如果转弯时速度过大,所需向心力大于最大静摩擦力,汽车将做离心运动而造成交通事故.因此,在公路弯道处,行驶车辆不允许超过规定的速度.     

汽车在倾斜路面转弯中的一个问题

在普通高中课程标准实验教科书粤教版《物理》（必修2）第2章第2节“向心力”中,对汽车在倾斜路面转弯时有以下的论述．在内低、外高的倾斜路面转弯时,汽车向内侧倾斜,重力my和地面的支持力N不在同一直线上,重力mg和地面支持力N的合力F,指向弯道内侧,为汽车转弯提供了一部分向心力．     

浅谈转弯现象中的向心力来源

1问题由来 转弯现象中的向心力分析,在中学物理中出现比较频繁．然而,由于转弯问题自身的复杂性,以及对相关物理概念本质认识的不明晰,有些中学教师对其向心力来源的分析,往往是不甚明确或有问题的．以最典型的滑雪转弯、冰刀转弯、汽车转弯问题为例,在高三学生中进行的调查显示,多数人认为其问的主要因素是静摩擦力．本刊2009年第5期上的文章“一个接触面上可以同时存在静摩擦力和滑动摩擦力吗”,就认为滑雪转弯时是由静摩擦力提供的向心力．     

汽车夜间行使安全转向照明电路

汽车夜晚行驶时亮着前照大灯,无论是近光还是远光都比较刺眼。当汽车转弯时要打开转向灯,由于转向灯光比前照大灯光弱很多,迎面行驶来的车辆的驾驶员根本看不清楚对面即将转弯汽车的转向灯,这样容易造成交通事故。     

学会转弯

生活中许多事情往往都要转弯,路要转弯,事要转弯,命运有时也会“转弯”。转弯是一种变化与变通,转弯是调整状态,也是一种心灵的感悟,转弯时时表现出它那独有的魅力。大家都有坐车的体验:当汽车在平坦而畅通无阻的大道上行驶时,乘客们有的也许正眺望远山近     

刹车好还是转弯好?

某参考资料上有这样一道例题:司机开着汽车在一宽阔的马路上匀速行驶,突然发现前方有一堵墙,他是刹车好还是转弯好?(设转弯时汽车做匀速圆周运动,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)     

汽车转弯时的安全速度

随着汽车工业的发展和轿车进入千家万户,汽车的行驶安全已引起人们的广泛关注.汽车在弯道上转弯时若不注意降低并控制好车速,很容易造成侧滑或侧翻而酿成交通事故.本文就汽车在水平路面和倾斜路面上转弯时不发生侧滑和侧翻的临界安全速度做一讨论,以供参考.     

从多角度来认识惯性

日常生活中的惯性到处可见，如投掷铅球、篮球、标枪、石头等物体，脱手后能在空中飞行；坐在行驶汽车上的乘客，当汽车左转弯时，乘客向右靠；当汽车右转弯时乘客向左靠；当汽车突然刹车时乘客向前倾；地面上静止的物体在人推动它之前仍然保持静止状态。     

汽车动态稳定控制(DSC)系统

汽车动态稳定控制(DSC)系统在汽车高速转弯将要出现失控时,可有效地增加汽车稳定性来减少事故的发生,本文说明了其工作原理,阐述了其防止转向不足和转向过度的控制方法。