基于树莓派的车道保持小车系统设计

车道保持是基于各种传感器,当车辆接近识别到的标记线而且可能脱离行驶车道时,发出警报或者进行控制的系统,在无人驾驶过程中,是非常重要的环节。本文基于树莓派3B+,利用摄像头设计搭建了智能小车,用Python语言编写了车道保持算法。实验表明,该小车系统可以完成在规定赛道内保持车道行驶,具有较好的响应。     

基于双目视觉识别技术的智能挖掘机器人研究

为能够在无人驾驶情况下完成各项复杂作业任务,设计和研究具有双目立体视觉系统的智能挖掘机器人.该挖掘机器人可实时捕获机身周围的图像信息、求取对象物特征点的立体坐标,并根据计算结果自行规划并控制执行单元完成作业任务.通过实验验证,该挖掘机器人满足现场作业的精度要求和环境要求,可有效提高作业质量,减轻劳动强度,提高生产效率.为工程机械的自动化、智能化提供了新的解决方案,具有重要的社会经济效益.     

高速无人驾驶车辆最优运动规划与控制的动力学建模分析

在高速无人驾驶车辆的运动规划与跟踪控制过程中,滑移和侧倾是很难克服的高度非线性约束,特别是在复杂地形条件下,容易导致车辆失稳甚至侧翻。通过研究地形因素对车辆转向特性和稳定性的影响,建立高速车辆的等效动力学模型,并提出了一种变步长的模型离散化方法,能够在保证及时动态响应的基础上,实现较长的轨迹预测时域以及计算的实时性。针对高速无人驾驶车辆的滑移和侧倾等动力学安全因素,通过对车辆稳定行驶状态进行分析,推导了基于包络线和零力矩点的高速车辆稳定性约束条件。根据在高速、滑移、侧倾等复杂约束下车辆安全行驶的要求,运用模型预测控制算法求解最优运动轨迹及跟踪控制序列,在保证道路环境约束的同时满足车辆的滑移和侧倾等稳定性约束。仿真试验表明,该方法可以有效的考虑道路曲率和地形对高速车辆动力学特性的影响,保证车辆无碰撞行驶,同时防止车辆出现滑移和侧倾等现象。     

基于混沌理论的无人驾驶车辆行驶轨迹量化分析

针对无人驾驶车辆客观量化评价困难的问题,提出基于混沌理论的无人驾驶车辆行驶轨迹的量化分析方法。应用五次多项式方法结合优秀驾驶员驾驶车辆行驶的初始状态和目标状态设计无人驾驶车辆的理想轨迹,计算实际行驶轨迹与理想轨迹的偏差得到偏差时间数据序列;采用混沌理论的C-C方法对偏差时间数据序列重构相空间;计算偏差时间数据序列的Lyapunov指数,实现无人驾驶车辆行驶轨迹的量化表示。运用提出的方法对无人驾驶车辆避障换道的行驶轨迹偏差时间数据序列进行相空间重构,计算其Lyapunov指数为正值,表征人驾驶车辆系统的混沌性,还表征人驾驶车辆收敛到稳态响应的快慢程度。试验表明基于混沌理论的无人驾驶车辆行驶轨迹的量化分析是可行的,有效的。     

基于总线的无人自动驾驶仪决策系统设计

随着自动化技术在汽车领域的快速发展,无人驾驶决策系统和EtherCAT总线已经成为新的研究热点。针对无人驾驶涉及的决策系统和EtherCAT总线框架进行了总体的技术分析。任务决策系统属于无人车的核心控制端,不仅需要负责对数据处理与分类处理,而且同时做出相应的分类反应。EtherCAT总线属于数据信息交互的传输端,负责将无人车在驾驶的过程中产生的信息数据传输到决策系统作为输入端,信息决策系统将信息数据进行分类再由总线将这些信号进行分类发送。首先分析了决策系统的开发原理框架,同时设计了EtherCAT总线,总线负责将决策系统的输入或输出数据进行交换;再次讨论了基于EtherCAT的通用设计的实时任务规划与调度设计方法;最后进行了方法验证,并将其应用于无人驾驶控制系统。     

基于ZigBee的城市出租车呼叫预约网络道路端控制器设计

针对现有城市出租车调度系统存在的费用高、实时性差、不适合流动乘客等问题,研究了基于ZigBee的城市出租车呼叫预约网络及工作流程。城市出租车呼叫预约网络以道路端控制器作为网络协调器,可发送预约信息,接受来自车辆端控制器的入网请求,通过ZigBee通信,接受驾乘服务。基于人机交互需求,设计了道路端控制器面板;针对功能需求,基于CC2430射频收发芯片等硬件设计了道路端控制器硬件电路。利用集成开发环境,设计了网络组建、主监控和报文收发等软件流程,开发了软件程序,并测试了控制器功能。     

集成化便携式车辆行驶称重系统的设计

设计了基于应变式集成化称重传感器的车辆行驶称重系统,其中包括集成化称重板的结构设计、利用有限元分析软件称重仪贴片位置设计、进行集成化称重系统的动态特性分析、以及进行信号采集放大与模数转换的硬件设备等介绍,同时也介绍了测试软件.该称重系统在公路车辆限速行驶状态下,能测出行驶车辆的静态质量、行驶速度以及轴距等车辆静态参数.最终经试验验证得到了本行驶称重系统可用于交通数据采集和辅助实施超载检查.     

基于主动转向与模糊滑模控制ESP的协同控制研究

为了进一步提高汽车底盘协同控制的稳定性与可靠性,设计了一种新的协同控制系统,该协同控制系统由主动转向控制器和电子稳定控制系统(Electronic Stability Program,ESP)控制器组成.ESP控制器基于滑模变结构控制方法中滑模面的模糊逻辑调整策略,并利用模糊控制器建立可跟随车辆状态变化的动态滑模面,与主动转向系统进行协同控制研究.最后基于硬件在环试验平台完成了低路面附着系数和高路面附着系数路面的双移线工况试验分析,试验结果表明:相较其他控制方法,基于主动转向与模糊滑模控制ESP的协同控制可以更好地改善车辆在不同工况下行驶时的操纵稳定性和安全性.     

电动轮驱动汽车差速性能试验研究

对电动轮驱动汽车的差速问题进行了深入分析,提出对驱动电机采用转矩指令控制、转速随动的方法实现电动轮系统的自适应差速。开发了电动轮驱动试验车。进行了转向行驶、路面不平及车轮半径不等等工况的道路试验。试验结果表明,电动轮汽车在各种行驶路面及行驶工况下都能保持良好的差速性能,具有自适应差速特性。     

试验·研究

GJ20074041基于行驶仿真试验的履带车辆传动系统仿真研究[刊,中]/杜秀菊…//工程机械.—2007,38(4).—25～27履带车辆传动系统在设计时大多采用静强度设计理论,无法准确反映其在不同任务剖面下的动态特性,且由于传统测试手段及试验方法的限制,导致获得传动系统各零部件所承受的