履带车辆行驶环境与驾驶意图的模糊特征分析

分析了履带车辆行驶状态参数、路面状况和驾驶员操纵信息形成的人-车-路闭环系统,应用采集到的油门开度、车速、加速度、油门开度变化率、累计制动时间等车辆行驶状态参数,运用模糊推理方法,对驾驶员意图和复杂多变的路面状况的模糊特征进行分析,为建立能自动适应复杂行驶工况的车辆智能控制系统奠定了基础.     

考虑土壤剪切变形的铰接式履带车辆转向性能

为了准确计算求解铰接式履带车辆行驶转向过程中的运动学和力学相关参数,在综合考虑土壤剪切变形和履带滑移/滑转的基础上,采用数学建模的方法建立了铰接式履带车辆行驶转向过程中转向液压缸的运动学模型、转向液压缸的力学模型、铰接式履带车的运动学模型以及履带与地面之间的力学模型;从理论上推导出铰接式履带车行驶转向过程中转向液压缸的角速度、角加速度以及转向半径、履带受到的土壤剪切阻力、转向阻力矩等参数的计算公式,并以某一具体车型为例进行了求解分析。最后采用虚拟样机对所建立的运动学和力学模型进行了验证。该研究成果能为铰接式履带车辆的平稳转向控制以及铰接机构的结构优化等提供理论依据。     

基于双功率流差速转向履带车辆关键参数研究

为了适应复杂环境和非结构化地形,提出一种具有平衡摇臂的双功率流差速转向的履带车辆动力底盘。该履带车能够实现调节地隙、自适应路面、障碍物跨越、灵活的姿态调节和稳定的姿态保持以及轮履复合的设计要求。本文确定了具有差速转向机构的履带车辆的总体构型方案,根据驱动力和行驶阻力的平衡建立了行驶模型,根据履带车辆爬坡角度和爬坡速度,建立了爬坡时所需功率模型,以此为基础,确定了移动机器人爬坡时驱动电机最大功率与最大爬坡度和爬坡时的车速之间的关系,分析和计算了履带车辆直线行驶电机、转向行驶电机、摆臂调节电机的功率,推导出了转向时内外侧履带所受的转向阻力矩,并确定了车辆对质心总转向阻力矩。该研究成果能为履带车辆的样机研制和试验提供了理论依据和研究手段。     

基于人车环境协同的车辆弯道行驶安全预警系统

为了解决车辆弯道行驶安全问题,在虚拟仪器LabVIEW开发环境下设计了一套基于人车环境协同的车辆弯道行驶安全预警系统. 通过分析影响车辆行驶安全性的人、车、路、环境等因素,运用层次分析法和权的最小平方法建立基于人-车-路-环境的车辆行驶安全度静态综合评价体系;引入安全系数k,结合车辆行驶安全临界车速和车辆行驶安全度评价模型,构建基于人车环境协同的车辆弯道行驶安全预警模型,运用TruckSim仿真验证了模型的有效性. 在虚拟仪器LabVIEW开发环境下,设计了一套车辆弯道行驶安全预警系统,并进行了仿真验证. 结果表明:该预警系统可对驶入弯道且有危险的车辆进行预警,能有效提高车辆行驶安全性.     

高速电驱动履带车辆紧急制动控制策略

为了改善高速双侧电机驱动履带车辆在履带-地面接触条件较差时紧急制动的操控性能并减少制动距离,通过对履带车辆直线行驶动力学和其机械制动器、永磁同步电机及液力缓速器等制动执行机构进行动力学建模分析,提出基于滑模鲁棒控制、制动扭矩预分配规则和前馈补偿控制的机电液联合紧急制动防抱死控制策略. 以配备有DS2680 IO板卡和DS2671总线板卡的dSPACE SCALEXIO实时主机为核心搭建驾驶员输入在环的半实物在环,并针对高速双侧电机驱动履带车辆在雪地上以初速度为80 km/h进行紧急制动的工况,进行实时仿真和驾驶员在环试验. 仿真和试验结果表明：相对于常规履带车辆紧急制动控制方法,提出的策略能够更有效地将车辆滑移率保持在合理范围内,更好地利用地面附着力,并缩短了制动距离.     

基于预瞄模糊自适应PID的电动履带自主车辆的轨迹控制

针对研制的无人地面武器机动平台驱动系统的转向及轨迹控制提出了一种解决方法.将机器人的轨迹误差、方向误差纳入控制闭环中直接控制机器人的方向和位置.通过对无刷.直流电动机驱动履带车辆的转向机理与控制的分析,在模糊自适应PID控制的基础上,运用预瞄跟随理论,设计了一个根据预先给定的轨迹来控制电驱动履带车辆自主行驶的转向控制器,结合小型无人地面武器机动平台,进行了仿真实验研究,结果表明了该方法的有效性.     

在冰雪路面上静液驱动履带车辆转向的安全控制策略

在对静液驱动履带车辆转向行驶理论分析的基础上,综合考虑系统可承受最高压力48 MPa、车辆无侧滑、附着力足够(无打滑)等安全条件,设计了在冰雪路面高速履带车辆静液驱动转向控制策略。运用Matlab/Simulink软件对系统进行冰雪路面转向控制仿真分析,仿真结果验证了本文控制策略的可行性和有效性。     

基于智能空间-车框架理论的车辆行驶运动学状态的预测

提出了高速公路智能空间(HIS)-车框架理论,研究了车辆经过高速公路隧道时的行驶状态。首先建立车辆纵向、横向动力学模型,并基于车辆道路行驶的特点,分别研究车辆纵向、横向的行驶状态,并运用模型预测控制方法对车间距、横向偏移等状态预测,结合预测控制算法的特点设置变量条件,最后采用MATLAB/CarSim进行联合仿真。仿真结果表明:采用高速公路智能空间(HIS)-车框架理论可以完成当某车前方道路发生交通事故时预测出车辆距离以及该车的侧向偏移等数据,以保证车辆安全行驶。     

履带车辆行驶阻力的研究

本文通过对单块履带板滑动下陷试验研究,提出了疏松干砂滑动下陷的经验公式,并在此基础上建立了履带车辆的下陷理论预测式。同时还通过对履带车辆行驶阻力的理论分析,建立了包括滑动下陷影响在内的履带车辆行驶阻力的数学模型。整车在疏松干砂上试验表明,车辆下陷、行驶阻力的预测值与实测值有一致的趋势。     

履带车辆的一种动力学建模

研究了履带车辆的动力学建模.将履带式车辆处理为三大刚体系统:即车体和左右两侧履带系统.其中将履带简化为柔索约束,并用"冰刀+车轮"的模式对履带约束进行了数学描述,采用多刚体系统理论建立履带车辆的力学模型.其模式对履带约束的数学描述属于一阶线性非完整约束,用描述非完整系统的Routh方程建立了履带车辆的力学模型.     

履带车辆自动变速系统动力学模型

对履带车辆自动变速系统的动态特性进行了全面分析,通过对试验结果的回归分析得到液力变矩器的原始特性,根据行星变速器的传动原理,建立了三自由度行星变速器的动力学模型,为自动变速系统的智能控制和仿真分析奠定了理论基础.     

智能车辆弧线跟踪控制算法

建立了车辆预瞄运动学模型,通过最优控制选取切换超平面,采用滑模变结构控制实现了智能车辆弧线跟踪中弧线曲率小变化时的导航控制。根据模糊控制快速跟踪弧线曲率大变化时的导航路径,结合车辆转向系统当前状态和最快动态响应能力建立了智能车辆弧线跟踪时的变结构控制输出集。仿真分析和实验验证了该融合控制算法在智能车辆弧线跟踪过程中的平稳性和可靠性。     

Fuzzy Logic Control for Suspension Systems of Tracked Vehicles

A scheme of fuzzy logic control for the suspension system of a tracked vehicle is presented.A mechanical model for the whole body of a tracked vehicle,which is totally a fifteen-degree-of-freedom system,is established.The model includes the vertical motion,the pitch motion as well as the roll motion of the tracked vehicle.In contrast to most previous studies,the coupling effect among the vertical,the pitch and the roll motions of the suspension system of a tracked vehicle is considered simultaneously.The simulation of fuzzy logic control under road surface with random excitation shows that the acceleration,pitch angle and roll angle of suspension system can be efficiently controlled.     

缓冲油压特性对换档离合器结合过程的影响

针对某综合传动装置液压缓冲阀和换档离合器 ,建立了换档离合器结合过程中动态数学模型 ,分析了缓冲油压特性对换档离合器结合过程的影响 .研究结果可以用于综合传动装置换档离合器与液压系统的性能匹配和性能预测     

Neuron PI control for semi-active suspension system of tracked vehicle

A neuron proportion integration (PI) control strategy for semi-active suspension system of tracked vehicle was proposed based on its unique structure and the multiple and complex environment of the driving traffic. An adaptive genetic algorithm is used to optimize the parameters of the neuron PI controller. The simulation result of the neuron PI control for semi-active suspension system of tracked vehicle indicates that the vertical amplitude, pitch angle and vertical acceleration of the vehicle are well controlled. The root mean square (RMS) of the vertical amplitude decreases by 37.2%, and 45.2% for the pitch angle, 38.6% for the vertical acceleration. The research of neuron PI control experiment for the semi-active suspension system of the tracked vehicle model mining in benthal indicates that the RMS of the weight acceleration vibrating along the vertical direction decreases by 29.5%, the power spectral density resonance peak of the acceleration of the car body decreases by 23.8%.     

基于视觉的自动寻迹智能车系统设计与实现

以全国大学生智能汽车比赛为背景,设计一种在专门赛道上自动行驶的智能车控制系统,能够在遵守大赛的一系列规则下,最短时间内跑完全程并不脱离跑道。本系统以飞思卡尔公司的16位单片机MC9S12XS128为控制核心,提出一种基于模糊预瞄跟踪控制算法。以模拟人类驾车的方式,根据不同赛道情况,通过模糊预瞄器在线调节预瞄距离,并通过判断预瞄点位置来调节速度和转向角度。该方法使智能车系统达到要求的稳定性及快速性。实际运行结果表明,该系统具有较好的稳定性和鲁棒性.     

Slow driving control of tracked vehicles with automated mechanical transmission based on fuzzy logic

In order to move tracked vehicles at an extremely slow speed with automated mechanical transmission (AMT), slow driving function was added in the original system. The principle and requirement of slow driving function were analyzed. Based on analysis of slow driving characteristic, identification of slow driving condition and fuzzy control algorithm, a control strategy of the clutch was designed. In order to realize slow driving, the clutch was controlled in a slipping mode as manual driving. The vehicle speed was increased to a required speed and kept in a small range by engaging or disengaging the clutch to the approximate half engagement point. Based on the control strategy, a control software was designed and tested on a tracked vehicle with AMT. The test results show that the control of the clutch with the slow driving function was smoother than that with original system and the vehicle speed was slower and steadier.     

PLC 在智能交通信号灯控制系统中的应用

介绍运用 PLC 控制的十字路口智能延时交通信号系统,该智能交通信号系统利用环形线圈检测器来探测车道内通过的车辆,然后利用 PLC 内置的计数器对车辆数量进行计数并计算出进入车道特定区间的车辆数量。依据一定的智能控制规则,控制系统能根据各车道内的车辆数目和车流量情况自动地延长直行方向的绿灯时长,从而提高十字路口的交通效率,缓解交通拥挤。     

基于视觉导航的智能小车调速控制器设计

智能小车控制是构建智能车路系统中汽车列队行驶模拟系统的基础。针对智能小车自主寻迹问题,通过对寻迹路径的偏差及偏差的导数进行模态划分,提出对应的模糊控制规则,进而以DSP TMS320F2812为主控芯片控制智能小车电机的转速,实现智能小车纵向自主控制。模型车运行实验表明智能小车速度调节算法可行。