基于半车动力学模型的汽车被动悬架特性研究

基于系统动力学理论建立了含被动悬架的汽车半车动力学模型。在MATLAB／Simulink中,集成以白噪声一积分器产生的地面输入,及前、后悬架非簧栽质量模型和车体运动模型,最终实现被动悬架特性仿真的软件编程,为悬架参数的设计和优化提供了技术基础。     

Computer simulation of active suspension based on the full-vehicle model

The current method to solve the problem of active suspension control for a vehicle is often dealt with a quarter-car or half-car model.But it is not enough to use this kind of model for practical applications.In this paper,based on considering the influence of factors such as,seat and passengers a MDOF(multi-degree-of-freedom)model describing the vehicle motion is set up.The MODF model,which is 8DOF of four independent suspensions and four wheel tracks,is more applicable by comparison of its analysis result with some conventional vehicle models.Therefore,it is more suitable to use the 8DOF full-car model than a conventional 4DOF half-car model in the active control design for car vibration.Based on the derived 8DOF odel,a controller is designed by using LQ(linear quadratic)control theory,and the appropriate control scheme is selected by testing various performance indexes.Computer simulation 8is carried out for a passenger car running on a road with step disturbance and random road disturbance expressed by Power Spectral Density(PSD).Vibrations corresponding to ride comfort are derived under the foregoing road disturbances.The response results for uncontrolled and controlled system are compared.The response of vehicle vibration is greatly suppressed and quickly damped.which testifies the effect of the active suspenson.The results achieved for various controllers are compared to invesigate the influence of different control schemes on the control effect.     

自动驾驶汽车硬件在环仿真实验平台研发

自动驾驶汽车作为重点竞争领域将是今后一个时期内国内外汽车工业发展的主流趋势。为使学生更全面地理解并掌握自动驾驶汽车关键技术,研发了自动驾驶汽车硬件在环仿真实验平台(AVHIL)。AVHIL硬件层面集成了实车制动系统、转向系统、传感器系统以及网络通信系统,可提供完整的整车硬件在环实验环境;AVHIL软件层面以MATLAB/Simulink为核心构建快速控制原型算法,基于Pre Scan软件提供虚拟现实界面和环境感知类传感器模块,利用CarSim软件实时运行整车动力学模型。AVHIL为自动驾驶上层控制算法与底层执行机构的开发与测试、高级驾驶辅助系统开发与测试、驾驶员行为特性研究等提供了实时高效的仿真平台,为本科生教学与研究生实践奠定了实验基础。     

改进人工势场法的移动小车动态避障路径规划

为使移动小车更好地适应复杂的实际行车道路环境,实现动态障碍物环境下的路径规划,并解决传统人工势场法中的局部最小值问题,提高驾驶安全性,改进传统人工势场法中的障碍物斥力势场模型,并增加了速度斥力势场模型和道路边界约束斥力势场模型,同时将障碍物连锁网络结构与随机目标点法相结合,加入传统人工势场算法中。仿真结果证明了该改进方法的有效性,移动小车能避开局部最小值陷阱到达目标点,实现动态避障路径规划。     

基于车联网技术的无人驾驶汽车设计与实现

基于车联网技术提出了一种无人驾驶汽车设计方案,重点包括道路信息采集、转向和驱动系统的设计、转向控制算法的制定和车联网技术的实现.该无人驾驶汽车实现了汽车的自动行驶功能,同时将无人驾驶汽车嵌入车联网技术,有效地提高了对整个道路系统的监控与管理功能.     

轿车系统的模拟装置与动态分析

对汽车垂直方向振动的分析,对汽车的元件进行合理的简化,建立8自由度动力学模型,给出了模型的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵.根据实际的车型,按比例缩小设计出汽车的振动模拟装置.然后通过凸轮实现路面的模拟输入,利用空气弹簧模拟汽车的内部弹簧元件.根据系统的拉格朗日方程,求解系统8自由度动力学运动微分方程,采用龙格-库塔（Runge-Kutta）法,在Matlab的环境下进行汽车运动求解,得到汽车在不同路面行驶的振动规律.     

基于Simulink与模糊算法的车辆半主动悬架控制系统研究

为改善汽车的平顺性,将模糊控制算法引入半主动悬架,对其控制系统进行研究。首先以四自由度汽车半主动悬架为研究对象建立了其数学模型与仿真模型;在Matlab中利用模糊逻辑工具箱Fuzzy Toolbox设计了半主动悬架模糊控制器;在此基础上,利用Matlab/Simulink软件搭建半主动悬架模糊控制系统并在白噪声路面及阶跃路面信号激励下进行仿真试验。实验结果表明,所设计的模糊控制器可以有效改善汽车的平顺性并提高汽车的行驶安全性。     

车辆刚体动力学ODE物性分析及虚拟仿真

为获得虚拟场景中车辆真实物理运动和交互性,提出一种基于开放式动力学引擎(ODE)的虚拟仿真平台集成方案.构建具有四自由度的汽车刚体动力学简化模型,分析其ODE特性及刚体连接机理,对车身和车轮之间的悬架系统进行分析,采用ODE中Hinge2进行模拟,分析其刚体动力学方程;基于Quest3D和VS2005进行刚体碰撞检测算法研究,构建一个能实现车辆刚体运动和碰撞检测的虚拟仿真平台,实时对车辆刚体动力学相关参数进行输出.经验证,该虚拟仿真系统具有良好的沉浸感、交互性和实用性.     

天津市区机动车实际道路行驶特征的研究

利用自行设计的机动车车载实时道路排放测试系统 ,通过实际道路测试 ,获得描述天津市不同类型道路机动车行驶的 15个特征参数 .结果表明 ,ECE 15和FTP 75测试循环与天津市机动车实际道路行驶特征有较大差异 .根据实测结果 ,合成出可真实反映天津市机动车道路行驶特征的测试循环 ,该测试循环可用于实验室中对机动车实际道路排放水平的评价 .     

基于PC-Crash的交通事故现场处置车辆防御性停放实验

为验证不同种类的交通事故现场处置车辆在不同的停放方式下对交通事故现场的防御效果,采用PC-Crash 12.0中文版软件设计了一种仿真实验。通过模拟误闯入交通事故处置现场的车辆与防御车辆的碰撞,以防御车辆被误闯入车辆撞击后沿道路前进方向运行的距离作为防御效果的评价指标,运行的距离越短,防御效果越好。仿真结果表明:大型车辆的防御效果要明显优于小型车辆;当防御车辆一定时,最佳的防御角度随误闯入车辆的速度增加而减少;当误闯入车辆的速度位于中速(50 km/h)时,防御车辆与道路前进方向的夹角在30°左右时防御效果最佳。     

基于Simulink的整车行驶模型的建立与仿真

在Simulink环境下建立了整车的行驶动力学模型,模型包括加速判断模块、加速行驶模块、匀速行驶模块和输入模块,输入模块以节气门开度为参数。仿真结果与汽车实际运行相符合。该模型可以与发动机模型一起用于发动机电控系统的开发。     

能应急提高轿车通过性的弹簧锁设计与分析

根据多数家用轿车结构,设计出弹簧锁这一新装置,以比较方便地加大离地距离,提高通过性。该研究采用车身单质量系统模型,进行基于Matlab/Simulink的平顺性仿真与分析。结果表明:应急情况使用该弹簧锁装置,可避免因路面坎坷对轿车造成损害,能有效提高轿车通过性。     

车身动态特性分析

车身是汽车的关键部件之一,其动态特性直接影响到汽车的运行性能和使用寿命。因此,在设计阶段应对其车身的动态特性做尽可能准确的估算。文章利用试验模态分析的方法对车身的动态特性进行研究,为整车的动态特性的分析和结构设计的修改提供方法和理论依据。     

基于仿真技术的汽车能耗与质量关系的研究

为了研究汽车能耗和汽车质量之间的关系,本文首先建立了仿真的目标,即以内燃机驱动、混合动力驱动和氢燃料驱动的车辆为研究对象,对这3种不同的研究对象又分别选取了3种类型的车辆。根据仿真目标建立了汽车仿真模型,并在MATLAB/SIMULINK环境下实现。仿真结果表明,汽车能耗随着质量减少而减少,驱动方式、车型、传动等因素对油耗也有很大的影响。     

基于SCANeR快速道路建模的程序化方法

在SCANeR Studio中搭建道路模型是使用驾驶模拟器进行科学研究的重要环节,如何快速准确地建模是实现良好实验效果的关键.与以往手动设置道路线型、纵断面等数据不同,为实现将道路CAD设计参数直接导入仿真软件中获得道路模型的目的,使用A.V.Simulation支持的开源程序RoadXML解析器,编写程序读取包含道路...     

基于OBD、GPS与3G的车辆远程管理系统设计

针对近年来超速驾驶、酒后驾驶、疲劳驾驶引发的交通事故层出不穷,设计了一种基于OBD、GPS与3G的车辆远程管理系统,通过OBD、GPS及酒精检测模块采集车辆速度、位置、连续行驶时间及空气酒精含量等参数,由3G模块传送至管理中心,从而实时、有效对车辆违规现象进行远程监控管理。     

基于“魔术公式”轮胎模型的MATLAB仿真研究

轮胎特性的好坏直接决定了汽车操纵稳定性的优劣,建立较精确的汽车轮胎模型是ESP系统仿真精度的前提。本文基于Pacejka的“魔术公式”轮胎模型,采用MATLAB／SIMULINK软件实现轮胎纵向力和横向力数学模型到仿真模型的转换,并对其进行仿真分析。结果表明该模型为后继的ESP系统控制研究提供了合理正确的模型。     

车灯线光源的优化设计

交通是城市发展的重要组成部分,作为交通元素的汽车无疑是重中之重,因此,车灯光源的设计对交通的顺畅与安全更是举足轻重.好的车灯设计不仅可以使车辆在夜间的行驶顺畅,更能有效的避免对驾驶员的影响,从而减少交通事故.本文通过对光在旋转抛物面中反射的分析,总结出其中的规律,如:线光源反射光发散域、会聚域对测试屏光强的影响.利用几何光学作图,设计了一套简明的计算,提高了实际应用的效率.得到了线光源长度为3.12(mm)的优化解.并充分利用了计算机绘图的优势得到了十分精确的屏上亮区.为讨论测试规范的合理性提供了依据.文章还详尽讨论了设计规范的合理性,突出了设计线光源具有的重要意义.     

Path Planning and Tracking for Vehicle Parallel Parking Based on Preview BP Neural Network PID Controller

In order to diminish the impacts of external disturbance such as parking speed fluctuation and model uncertainty existing in steering kinematics, this paper presents a parallel path tracking method for vehicle based on preview back propagation(BP) neural network PID controller. The forward BP neural network can adjust the parameters of PID controller in real time. The preview time is optimized by considering path curvature, change in curvature and road boundaries. A fuzzy controller considering barriers and different road conditions is built to select the starting position. In addition, a kind of path planning technology satisfying the requirement of obstacle avoidance is introduced. In order to solve the problem of discontinuous curvature, cubic B spline curve is used for curve fitting. The simulation results and real vehicle tests validate the effectiveness of the proposed path planning and tracking methods.     

轿车白车身扭转静刚度试验平台约束方案设计与开发

为了确保轿车满足安全性和舒适性方面的要求,在车型研发期需要对白车身扭转静刚度进行测试。测试白车身扭转静刚度时,应首先约束白车身,再模拟真实驾驶环境施加外载荷。约束方案的选择非常重要,应保证在对白车身施加外载荷时,约束装置不会对白车身的变形造成影响。通过分析理论约束模型,提出一种理想的约束方案,最后通过有限元方法进行分析,验证了此约束方案的合理性。