基于安全距离模型的AEB系统仿真研究

随着智能驾驶辅助系统的迅猛发展,AEB(Autonomous Emergency Braking)作为智能驾驶辅助系统的重要组成部分已经成为各大厂商研究的热点。基于安全距离模型在Matlab/Simulink中搭建AEB控制算法模型,利用CarSim搭建整车动力学模型,实现联合仿真。仿真结果显示,文章制定的控制算法能够有效实现制动,避免车辆碰撞的发生和有效减轻碰撞强度。     

基于参数自整定模糊PID控制的汽车ABS系统分析与仿真

以Carsim软件中的仿真模型为基础,对汽车防抱死系统(ABS)的模糊控制策略进行研究。参数自整定PID控制具有较好的自适应能力,可根据事先制定好的模糊控制规则对PID参数实现实时修改。以ABS滑移率控制原理及模糊控制理论,制定了整车ABS模糊控制策略。利用CarSim中整车模型,应用Matlab/Simulink设计了ABS模糊控制器,搭建了ABS整车控制系统。借助CarSim与Matlab/Simulink联合仿真平台进行ABS控制策略的仿真实验验证。仿真试验结果表明:基于参数自整定模糊控制的ABS控制策略相对于无ABS控制和常规PID控制,提高了汽车行驶制动稳定性制动效能更加理想。     

人-车-路闭环的汽车稳定性控制模拟仿真试验研究

操纵稳定性控制是提高汽车安全性的重要措施。通过对理想二自由度模型的改进,建立了以横摆角速度和质心侧偏角为控制变量,离散PID控制的稳定性控制方法,并制定了轮胎制动力分配策略。基于CarSim和LabVIEW搭建了人在环路的仿真试验系统,进行紧急双移线试验、蛇行试验等"人-车-路"仿真试验,验证了稳定性控制策略的有效性。所搭建的仿真系统可扩展性强,有助于快速开发车辆稳定性控制系统。     

基于系统级的电动助力转向控制测试评价研究

对电动助力转向(EPS)硬件在环(HIL)测试的3种方案进行了对比分析,基于HIL仿真系统和转向试验台,构建了EPS机械系统级的虚拟整车测试平台。研究分析EPS功能和故障诊断测试内容,通过车辆动态转向工况的仿真以及各类故障的注入,对EPS系统控制功能和故障模式下诊断安全策略进行了测试和评价。EPS系统级HIL测试可以在整车试装前使测试更加接近实车,又能覆盖实车难以实现的边界极限及故障工况。     

四轮独立驱动电动汽车多模式自适应车速估计方法

提出一种多模式自适应车速在线估计方法,通过轮速、车辆加速度等信息综合判断每个车轮的稳定性,利用Simulink/Stateflow搭建逻辑决策模型,根据四轮稳定状态实时选择相应策略对车速进行在线估计,同时研究了轮加速度与车辆加速度的内在联系,并根据仿真结果推导了经验关系式。在Simulink/CarSim联合仿真环境下进行工况仿真,并基于dSPACE/Infineon-TriCore搭建试验平台,开展硬件在环试验,结果表明,该方法可以较为精确地对车速进行实时估计。     

减振器阻尼特性对车辆性能影响的仿真分析

减振器是悬架系统中重要的力学元件,其F-V(Force-Velocity,力-速度)特性对车辆的平顺性和操纵稳定性有重要影响.依据某车型的整车参数,在CarSim中建立整车仿真模型,通过改变减振器低速、中速和高速的复原和压缩阻尼力特性,分析车辆在扫频路面及凸块路面的平顺性和操纵稳定性,结果表明:复原和压缩阻尼对整车平顺性和操纵稳定性具有显著影响.     

自动驾驶整车在环仿真平台研究及模拟实现

针对目前主流自动驾驶整车测试方法及ADAS整车在环仿真测试方法的特点。利用虚拟现实和实时仿真技术,搭建自动驾驶整车在环仿真平台,并在室内进行仿真平台的模拟实现和案例测试。该平台不仅可以提供丰富的测试环境,危险场景以及难复现的复杂场景进行可重复性测试,而且使用的是真实车辆的车辆动力学特性,无需复杂的车辆动力学模型,同时测试成本也相对低廉。     

汽车智能远程控制与整车控制功能仿真验证技术与方法

随着车辆智能化与网联化水平的不断提高,整车控制器(VCU)和智能控制终端(ICU)逐渐成为车辆控制中不可缺少的重要系统。本文基于硬件在环虚拟仿真技术,根据整车智能远程控制的测试需求,提出一种满足ICU和VCU及两个控制器交互功能及故障诊断测试要求的创新型设备的硬件设计方案。并结合整车HIL仿真系统,应用自动化测试技术,验证智能远程控制与整车控制器在整车电子电气工作环境中的功能控制与协同效果。在车辆各种仿真场景下,验证智能远程控制的正确性、故障诊断及失效模式。     

车辆系统垂向与横向耦合的侧倾状态估计

为有效解决复杂行驶工况下车辆耦合侧倾运动状态无法精确获取,进而对车辆系统操纵稳定性与乘坐舒适性兼顾优化无法提供准确输入的难题,本文中设计了基于车辆垂向与横向耦合动力学的双非线性状态观测器算法,以实现复杂行驶工况下车辆耦合侧倾运动状态的实时准确估计。首先,建立了路面激励模型与整车系统垂向与横向耦合动力学模型;接着,利用无迹卡尔曼滤波方法(UKF)与非线性模糊观测(T-S)理论,设计了非线性状态观测算法,以在不同路面激励工况下对车辆系统簧载质量与侧倾状态进行联合估计;最后,运用CarSim■动力学软件,对比分析了在标准A级与C级路面上进行J-turn试验工况下,采用联合状态观测器(UKF&T-S)实时估计车辆侧倾角与侧倾率的观测精度。结果表明,本文所设计的UKF&T-S观测器可有效估计车辆侧倾状态,且与CarSim■仿真数据相比识别状态标准偏差不超过10%。     

基于NI PXI平台的发动机ECU HIL系统上位机程序开发

基于NI PXI实时硬件平台,利用实时配置软件Veristand搭建了发动机ECU HIL系统的上位机程序,实现了对ECU控制算法验证、参数标定和电气故障测试等功能。利用LabVIEW FPGA模块开发的自定义设备程序,既可实现上位机对测试数据的组织和管理,又可模拟发动机时序信号、采集ECU的喷油点火PWM信号;利用ECU测量与标定工具包中的自定义设备XCP and CCP Master,实现了对ECU测量参数和标定参数的读写,进而进行初步标定;利用基于PXI 2510开关板卡的自定义设备,实现了ECU电气故障的测试。试验结果表明,该上位机程序能够满足硬件在环仿真测试的实时性要求。     

混合动力汽车动力总成硬件在环仿真系统开发

介绍了基于CAN总线的混合动力汽车整车控制器动力总成硬件在环仿真系统的开发。采用MO-TOROLA的高性能32位芯片MC68376,完成了整车相应的模拟信号和数字信号的产生、转换以及发送和接收;采用LabView软件开发了PC机监控界面;在PC机上完成了发动机平均值模型、电机模型和蓄电池模型的开发。整个开发过程表明,该系统能加快开发周期,节约开发成本。     

ESP硬件在环试验平台的研究与开发

应用Matlab/xPC开发工具,为汽车稳定性控制系统的研究设计开发了硬件在环试验平台。该平台包括实时硬件和系统模型,并利用该平台进行了汽车稳定性控制系统的硬件在环仿真测试。测试结果表明,所开发的硬件在环平台符合测试的要求,所设计的控制算法提高了汽车的操纵稳定性。     

线控转向系统故障检测及容错控制协同设计

为解决线控转向系统故障可能导致车辆失控的问题,提出一种故障检测及容错控制协同设计方法。首先,建立了包含线控转向系统加性故障的车辆动力学模型;其次,联合车辆动力学模型及故障检测/容错控制器,建立跟踪误差闭环控制系统;然后,求解满足闭环系统H∞性能的线性矩阵不等式,得到故障检测/容错控制器参数;最后,基于dSPACE Full-Size HIL进行硬件在环仿真测试。结果表明,该方法可快速检测出转向系统故障,同时实现了车辆的容错控制。     

识别驾驶人意图的车道偏离防避有界控制

为了防止车辆偏离车道导致交通事故的发生和避免车道偏离防避系统（Lane Departure Avoidance Systems,LDAS）对驾驶人行为不必要的干预,提出基于中心区操纵特性阈值法和基于D-S（Dempster-Shafer）证据理论的车辆偏离车道驾驶人意图识别准则,并运用CarSim/Simulink联合仿真对比2种识别准则的有效性。建立转向盘角速度为输入的车路模型,设计LDAS滑模转向控制器,基于预瞄点的侧向偏移量和横摆角速度设计LDAS的期望横摆角速度观测器,并与基于道路曲率和预瞄点侧向偏移量的期望横摆角速度的LDAS进行性能对比。运用相平面法确定保证LDAS车辆稳定性的前轮转向角最大值,并基于CarSim/LabVIEW RT硬件在环试验平台验证基于BP神经网络训练获得D-S证据理论的初始概率赋值的驾驶人意图决策算法的有效性。结果表明：所提出的识别准则能够及时识别车辆偏离车道时的驾驶人意图,为LDAS控制器介入赢得了宝贵的时间,所设计的期望横摆角速度观测器具有很好的稳定性,所提出的方法能够有效避免车辆偏离车道。     

基于预期偏移距离的人机权值分配策略研究

针对智能车辆横向运动控制中驾驶员和辅助系统的控制权限冲突问题,本文中提出一种人机权值分配策略。采用车辆在预瞄点处的预期偏移距离(PDLC)衡量车道偏离危险度,预期偏移距离通过对预瞄偏差修正获取。权值分配函数设计时以PDLC为自变量,以保证驾驶员的权值为优先控制目标,以一定的横向运动控制精度为先决条件。在CarSim/Simulink联合仿真平台和CarSim/Labview RT硬件在环实验台上对提出的控制策略进行了实验验证和数据分析。结果表明,采用权值分配策略协调驾驶员和辅助系统的控制,可在有效跟踪理想道路中心线的前提下保证驾驶员的控制权值,降低其工作负荷以及纠正驾驶员的误操作行为。     

混联式混合动力控制系统硬件在环仿真平台设计与应用

基于dSPACE系统设计了混联式混合动力控制系统硬件在环仿真平台,其可在不进行实车试验的情况下对综合控制器进行全面、快速、充分的在线测试.平台主要由实时仿真系统、系统数字模型、部分部件实物与操控界面等组成.在该平台上完成了混合动力综合控制器ECU的在线测试,综合控制器较好地完成了控制功能.结果表明,设计的混合动力硬件在...     

Implementation and verification of adaptive longitudinal traction control

Human in the loop (HIL) simulation has experienced a significant increase in popularity in recent years. In this work, a novel approach to traction control is developed and implemented in a HIL environment, exploiting the significant advantages of framing the problem in a manner that more closely matches how a human expert drives a vehicle. An adaptive gradient ascent algorithm is at the heart of the proposed solution to longitudinal traction control. A real-time implementation of the gradient ascent algorithm is developed using linear operator techniques, even though the tyre–ground interface is highly non-linear. The adaptive traction control algorithm is based on two separate, but related, estimation algorithms that estimate both the instantaneous traction force and a unique predictive traction force model. This adaptive control algorithm, the necessary estimation algorithms and their real-time implementation are described in this work. The results, when implemented as a driver assist application on a 6-DOF motion platform, with a HIL, are also presented. This work demonstrates the utility of a 6-DOF motion platform in developing and verifying vehicle control algorithms with a HIL.     

爆胎汽车整车运动分析及控制

通过轮胎试验得到GT175/60 R14轮胎在正常胎压及零胎压下的力学特性参数,以此为依据,运用CarS im软件对爆胎汽车进行整车动力学仿真,找出汽车偏航原因,分析驾驶员不同操作所引起的整车运动性能变化以及汽车稳定性控制系统对爆胎汽车的影响。仿真结果表明,稳定性控制系统对于减轻爆胎带来的后果具有积极的作用。     

汽车电子控制系统快速开发

车辆动力学仿真软件提供控制算法离线仿真平台,车辆模型、传感器、快速开发系统、零部件和控制系统硬件构成硬件和环试验平行,动力传动系和制动系、测功机及其控制器和控制系统硬件组成测功机硬件在环试验台,而车载开发平台包括样车、数据采集系统、传感器和控制系统硬件。在完成控制原型快速开发的基础上,完成基于目标控制器的控制系统快速开发。实例表明：上述开发流程大大缩短了开发周期。