弹簧刚度和车速对某微型车制动性能的影响分析

以某微型车为工程实例,在ADAMS环境下建立了车辆动力学模型,进行了变参数的直线制动仿真试验,以制动过程中的汽车动力学响应为依据,定量的分析了前悬架弹簧刚度变化对汽车制动效能和制动方向稳定性的影响,并解释了随着车速的增加汽车制动方向稳定性变差的原因.     

汽车稳定性试验装置大型平台变形分析与研究

本文以汽车稳定性试验装置的支承平台为研究对象,通过有限元法,分析平台变形对重心测试的影响。本文详细阐述了平台变形的各种情况及其对重心测试的影响。以奥史考士消防车为实例,根据有限元分析数据进行强度分析。然后详细讨论了各种因素包括车辆重载轴距、轮距、重心位置等对平台变形的影响。最后根据多元函数的误差理论,详细分析了重心测试计算式各参数对重心测试的影响,得出平台变形引起的附加角变形对重心测试的影响程度要     

驾驶员影响汽车侧翻稳定性机理分析与控制

针对驾驶员引起的汽车侧翻问题,分析驾驶员因素影响汽车侧翻稳定性的机理,提出融合驾驶员的人-车闭环系统差动制动防侧翻控制策略。考虑驾驶员感知、决策及执行参数的影响,建立驾驶员侧倾反应动力学模型;以某SUV为对象,分析驾驶员侧倾反应模型主要参数影响汽车侧翻稳定性的规律,包括驾驶经验参数、神经系统延迟时间及肌肉系统延迟时间;融合驾驶员及电控液压制动系统动力学特征设计PID差动制动防侧翻控制策略;选取典型汽车侧翻工况进行实例验证,结果表明驾驶员经验参数和神经系统延迟时间对汽车侧翻稳定性影响显著;提出的融合驾驶员的人-车闭环系统差动制动防侧翻控制策略既可弥补驾驶经验不足又可克服驾驶员生理及心理限制的限制,有效提高汽车防侧翻能力。     

风压中心位置对汽车侧风稳定性影响的虚拟试验分析

在ADAMS环境下以某款微型车为工程实例，建立了多自由度的整车动力学模型，给出了侧风稳定性分析的虚拟试验技术，使汽车侧风稳定性的虚拟试验成为可能。分析了侧向阵风条件下风压中心的位置变化对高速行驶车辆操稳性的影响，并考虑了汽车驶进、驶离侧风区域阶段风压中心的变化，定量地求出了当风压中心作用点在纵向沿汽车重心之后300mm、垂向低于重心50mm时，驾驶员对汽车行驶轨迹的修正接近于零。     

汽车自动制动功能分析

当今汽车对电子制动系统的应用已远远超出以往。最初ABS的任务仅是防止制动时车轮抱死以及保证汽车在完全制动时的可操作性,而当今它还承担了制动力分配的功能。汽车电子稳定性控制程序(ESP)具备不依赖于制动踏板位置形成制动压力,而以其自身能力提供主动制动作用的大量可能性,其目的是利用自动制动作用减轻驾驶员的负担,并为其提供更多的舒适性。同时一些功能也为安全性做出了贡献,如自动制动作用在紧急情况时可以缩短制动行程。本文从实际出发,从工作机理、标准功能以及各子模块工作机理等方面,对汽车自动制动功能进行了全面的分析。     

汽车制动性能主要检测方法分析

随着我国汽车行业的不断发展,人们对汽车安全性要求越来越高,汽车制动性能就是十分重要的一个影响因素,良好的制动性能能够确保汽车在遇见紧急状况时,可以快速、稳定的停止下来。影响汽车制动性能的因素有制动效能、制动效能恒定性以及制动过程稳定性。当下在开展汽车制动性能检测时,主要采用反力滚筒式检测台法、平板式检测台法以及路试检测法。     

基于MATLAB的汽车ABS制动过程仿真

汽车上安装的ABS关系到汽车行驶制动过程中的稳定性和驾驶员的安全,所以对于ABS的研究至关重要。根据某车型建立了单轮系统模型和轮胎附着系数模型,第一,应用MATLAB在制动减压、增压和保压过程中进行:滑移率、车轮中心速度、线速度、地面制动力和制动力矩等参数的变化过程仿真;第二,仿真出不同质心位置对防抱制动系统的影响。由仿真图像可以清晰的看出每一个参数的变化过程,便于对今后ABS的改进有更好的理论依据,并且可知,当质心的位置由后向前变大时,可以使制动时间缩短,确保行车的安全。     

树脂基复合制动材料摩擦学性能的影响因素分析

汽车制动材料是汽车制动器中的关键材料,其性能直接关系到制动系统运行的可靠性和稳定性。分析了影响树脂基复合制动材料摩擦学性能的一些因素,讨论了基体改性与增强纤维对材料摩擦磨损性能的影响,并总结了复合制动材料以后的研究方向。     

基于MATLAB的汽车ABS液压仿真

现阶段,汽车已经成为人们日常出行的重要工具,这也使汽车的舒适性和安全性日益受到人们的重视。在汽车结构中,其制动稳定性及安全性在很大程度上取决于ABS系统,因此对ABS开展深入的研究非常重要。本文便以某车型为例,对其轮胎附着系统模型以及单轮系统模型进行了建立,并通过MATLAB软件对汽车ABS液压制动系统进行了仿真分析,以期能够帮助汽车制造行业更好的改造ABS液压制动系统,从而进一步提高汽车的制动稳定性及安全性。     

分布式驱动电动汽车操纵稳定性影响因素分析研究

为了探究影响分布式驱动电动汽车操纵稳定性的因素,以某车型为研究对象,对各影响因素进行仿真分析。基于Carsim软件和Simulink软件分别建立了整车动力学模型和电机模型,通过改变汽车的行驶速度、质心高度、质心前后位置以及路面附着系数,对整车操纵稳定性进行仿真分析,分别获得了不同行驶速度、不同质心位置和不同路面附着系数下的汽车横摆角速度瞬态响应曲线和汽车质心侧偏角瞬态响应曲线。研究结果表明,行驶速度、质心位置和路面附着系数均对汽车操纵稳定性有不同程度的影响,通过对分布式驱动电动汽车操纵稳定性的仿真分析,能够有效地反应出影响汽车操纵稳定性的因素,为今后汽车结构参数设计提供一定的理论依据。     

车辆侧翻倾向动态测试的研究(一)

为了定量分析车辆的侧翻倾向,必需开发一变工况下预测车辆侧翻可靠的动态测试方法。本文介绍车辆侧翻稳定性方面已经开发的动态测试的一些成果。开发车辆侧翻倾向的测试,必需首先确定车辆侧翻所绕的轴线(侧翻轴)的位置。为此应首先进行中心轴概念的研究。如本文所述表明,车辆中心轴位置是不可预测的,导致三种可能的侧翻轴的分析,要进行车辆系统的动能和势能,和其部件变形造成的结果以及过去开发的能量基础函数所谓侧翻防止能量储备(RPER)的研究。RPER的定义为车辆到达侧翻位置所需的能量和车辆回转运动能量可转换成举升车辆的重势的差值。根据这种定义,在车辆侧翻情况下,在到达侧翻位置前,RPER函数值应降至零,通常在非侧翻情况RPER常为正值。本文介绍了开发的计算RPER的算式。RPER函数已经被Missouri-Columbia大学,采用全尺寸6辆轻型货车,箱式载货车和轻型箱式越野车辆以及二辆轿车,在不同的控制和侧翻掉纵过程的扩展试验获得的试验结果证实。试验时还采用的路边几何状况,包括路面铺土到铺石子的过渡段。本文对两侧翻和非侧翻情况绘出RPER的性能曲线。     

车辆侧翻倾向动态测试的研究(一)

为了定量分析车辆的侧翻倾向,必需开发一变工况下预测车辆侧翻可靠的动态测试方法。本文介绍车辆侧翻稳定性方面已经开发的动态测试的一些成果。开发车辆侧翻倾向的测试,必需首先确定车辆侧翻所绕的轴线(侧翻轴)的位置。为此应首先进行中心轴概念的研究。如本文所述表明,车辆中心轴位置是不可预测的,导致三种可能的侧翻轴的分析,要进行车辆系统的动能和势能,和其部件变形造成的结果以及过去开发的能量基础函数所谓侧翻防止能量储备(RPER)的研究。RPER的定义为车辆到达侧翻位置所需的能量和车辆回转运动能量可转换成举升车辆的重势的差值。根据这种定义,在车辆侧翻情况下,在到达侧翻位置前,RPER函数值应降至零,通常在非侧翻情况RPER常为正值。本文介绍了开发的计算RPER的算式。RPER函数已经被Missouri-Columbia大学,采用全尺寸6辆轻型货车,箱式载货车和轻型箱式越野车辆以及二辆轿车,在不同的控制和侧翻掉纵过程的扩展试验获得的试验结果证实。试验时还采用的路边几何状况,包括路面铺土到铺石子的过渡段。本文对两侧翻和非侧翻情况绘出RPER的性能曲线。     

基于多基站IMMKF-DOA辅助车辆协同定位算法研究

针对传统卡尔曼滤波算法在进行车辆实时运动过程中难以精准定位问题,提出一种基于运动状态自适应的交互多模型卡尔曼滤波(Interacting multiple model Kalman filter,IMMKF)与多基站到达方向(Direction-of-arrival,DOA)相融合进行车辆位置实时估计算法。基于无偏估计器对测量噪声协方差进行实时更新并将其嵌入标准卡尔曼滤波算法中实现自适应交互多模型卡尔曼滤波。针对车辆不同运动状态及动态行驶环境对车辆定位估计精度的影响,构建自适应交互多模型卡尔曼滤波器与多基站信息融合算法进行车辆位置实时估计,考虑不同车速与不同基站数等行驶工况下车辆定位精度的变化趋势,实现车辆实时位置的准确估计。利用PreScan-Simulink联合仿真平台进行虚拟仿真验证和实车试验验证。结果表明,基于交互多模型卡尔曼滤波与到达方向角的融合算法相对标准的卡尔曼滤波估计精度高,较好地改善了传统单一模型的卡尔曼滤波算法在进行车辆实时运动状态估计过程中精准定位问题,实车试验验证了提出算法对车辆定位精度较传统卡尔曼滤波算法的精度提高了一个数量级,实现了更精确的车辆位置估计。     

Implementation of real-time positioning system using extended Kalman filter and artificial landmark on ceiling

Most localization algorithms use a range sensor or vision in a horizontal view, which usually imparts some disruption from a dynamic or static obstacle. By using landmarks on ceiling which the vehicle position were vertically measured, the disruption from horizontal view was reduced. We propose an indoor localization and navigation system based on an extended Kalman filter (EKF) and real-time vision system. A single upward facing digital camera was mounted on an autonomous vehicle as a vision sensor to recognize the landmarks. The landmarks consisted of multiple circles that were arranged in a defined pattern. Information on a landmark’s direction and its identity as a reference for an autonomous vehicle was produced by the circular arrangements. The pattern of the circles was detected using a robust image processing algorithm. To reduce the noise that came from uneven light, the process of noise reduction was separated into several regions of interest. The accumulative error caused by odometry sensors (i.e., encoders and a gyro) and the vehicle’s position were calculated and estimated, respectively, using the EKF algorithm. Both algorithms were tested on a vehicle in a real environment. The image processing method could precisely recognize the landmarks, and the EKF algorithm could accurately estimate the vehicle’s position. The experimental results confirmed that the proposed approaches are implementable.     

Design of a stable controller for accurate path tracking of automated guided vehicles systems

This paper deals with the path tracking and stability of motion of automated guided vehicle systems and wheeled mobile robots. A two degree-of-freedom dynamic model is developed to represent the plane motion of the vehicle. This model along with the instantaneous posture errors (position and orientation errors) of the vehicle are used to formulate their path-tracking problem in state space format. Implementation of stability criterion and application of the actual physical limits of the pertinent parameters of the system are the strategies used to design the controller. It is shown that implementation of a control strategy based on the vehicles’ position and orientation errors gives satisfactory results in vehicles’ path tracking. The feasibility of the approach and the performance of the controlled system are demonstrated by using a prototype vehicle.     

激光导航小车入库规划

设计了一种差速转向小车，利用激光雷达和障碍物地图导航。为满足小车动力学、速度等限制和实时避障的要求，导航使用了动态窗口规划算法，在限制范围内不断离散采样候选速度以生成模拟轨迹，之后对轨迹打分选出最佳轨迹并执行。针对导航小车进入狭窄车库的需求改进了规划算法，将算法分为２个阶段，第１阶段走到可自由原地旋转且沿直线可达终点的位置，调整角度后，第２阶段近似走直线即可到达最终目标点。仿真实验证明，原始规划算法无法应对狭窄场景，而改进后导航小车可以正常到达目标位置，实现了自动入库的功能。     

轮对多通道图像采集触发技术研究

车辆轮对磨耗参数的检测,对保证车辆安全运行具有重要作用。针对动态检测图像采集过程中,运动车辆轮对的定位与图像采集问题,研制了适用于轮对在线检测环境的多通道图像采集触发系统。通过对所选择的车辆检测传感器性能研究,对检出信号进行了优化处理,减小了传感器检测环节引入的误差;通过采用多传感器组实现了对不同运行速度轮对进行速度检测并设计了触发控制核心电路板来实现对多路信号的集中处理;控制软件根据检测结果调整相机拍摄时间,捕捉到达设计位置的轮对图像;利用单片机自有定时中断模块设计了较高精度的软、硬件计时功能。实验及研究结果表明,该多通道图像采集触发系统运行稳定,重复性实验中的触发延时误差小于0.001 s,图像采集的效果与精度达到设计要求。     

减小变速器轴承支反力的齿轮位置布局优化

以减小某车辆动力换挡变速器不同挡位下轴承座处的支反力为目标,对该变速器变速传动部分进行模型简化,建立齿轮位置布局优化的模型;基于变速器各挡位工作时间分配百分比,利用线性加权法构造出可以综合反映变速器各挡位下箱体支反力的综合优化目标函数,选择MATLAB优化工具箱中求解非线性规划问题的fmincon函数进行求解,结果证明该布局优化方法是可行的,可以为变速器齿轮布局的改进设计提供参考。     

Optimization Study on Expansion Energy Used Air-Powered Vehicle with Pneumatic-Hydraulic Transmission

Pneumatic-hydraulic transmission has been developed for years. However, its dynamic properties are not good enough for application. In this paper, in order to increase the output characteristics, a late-model air-powered vehicle using expansion energy is proposed which can boost energy through a pneumatic-hydraulic transmission. The dynamic characteristics of the air-powered vehicle is modeled and verified by conducting experiment. In addition,the influence of the key parameters of the air-powered vehicle is researched for the optimization of the system performance. Through the results, the author got the conclusion that, firstly, comparison of the results of model and experiment proves the built model to be effective; secondly, input air pressure should be set according to the request of the practical loads, and range of 0.65 to 0.75 MPa can be chosen; thirdly, as a key structure parameter of the airpowered vehicle, ratio of the areas is considered to be set to approximate 8; what's more, a bigger orifice with a limit will promote the system dynamic characteristic property, and the limit is about 3.5 mm; last but not the least, not too farther position of the rings will increase the quality of output dynamic characteristics. This paper can be a reference for system design of air-powered vehicle and dynamic improvement.     

汽车侧风稳定性动态耦合方法研究

针对静态耦合方法对汽车侧风稳定性预测不足等问题,通过对流体仿真分析软件FLUENT中动网格及UDF技术的研究,结合双向耦合数据通信技术,提出了一种动态耦合数值仿真计算方法,实现了空气动力学与汽车动力学之间的动态耦合,并将该方法与静态耦合数值计算方法进行了对比分析。利用动态耦合数值计算方法分析了不同侧风风速条件对汽车侧风稳定性问题的影响,结果表明:动态耦合下汽车侧风稳定性较静态耦合下汽车侧风稳定性差;随侧风风速的增大,汽车侧风稳定性降低。