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车辆非匀速行驶时路面随机输入的时频研究

汽车工程 2005年第6期27卷 710-714页

作者：张立军张天侠东北大学

首先应用协方差等效方法建立了单轮随机输入非平稳时域模型。根据时间-空间一、二阶微分关系,给出了前后轮变时差相关的问题,较好地解决了非平稳路面时域研究中的低速大幅值波动问题。并由各向同性假设直接得到了车辆左右轮的相关关系,... 详细信息

首先应用协方差等效方法建立了单轮随机输入非平稳时域模型。根据时间-空间一、二阶微分关系,给出了前后轮变时差相关的问题,较好地解决了非平稳路面时域研究中的低速大幅值波动问题。并由各向同性假设直接得到了车辆左右轮的相关关系,因此适合各种车辆。分析表明Wigner-Ville谱很好地反映了频率特征和路面波形特征。

关键词：路面模型四轮时域相关 Wigner-Ville谱协方差等效方法

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车辆ABS建模及仿真研究

机床与液压 2003年第6期31卷 244-246页

作者：邢成波孙志杰孙以泽哈尔滨工业大学威海分校山东威海264209

本文研究了车辆的动力学特性 ,轮胎动力学特性及路面模型 ,导出了精度较高的车辆ABS模型 ,最后给出了实验和仿真研究的结果。

关键词：汽车动力学特性轮胎路面模型 ABS 建模仿真

基于Matlab的轿车主动悬架系统仿真研究

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基于Matlab的轿车主动悬架系统仿真研究

作者：张玉杰河北工业大学

学位级别：硕士

随着社会科技和经济的飞速发展，人们对车辆的舒适性和平顺性要求越来越高。悬架是汽车系统中的重要组成部分，直接关系到车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。一个好的悬架不仅能够改善汽车的舒适性，而且还能提高行车的安全性。主动悬架是... 详细信息

随着社会科技和经济的飞速发展，人们对车辆的舒适性和平顺性要求越来越高。悬架是汽车系统中的重要组成部分，直接关系到车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。一个好的悬架不仅能够改善汽车的舒适性，而且还能提高行车的安全性。主动悬架是随着现代控制理论和电子技术发展起来的，可以随汽车的行驶状态自适应地改变其刚度和阻尼参数，具有优良的减振性能和操纵稳定性，是未来汽车悬架研究的一个重要方向。因此，设计一个具有良好综合性能的悬架成为现代汽车研究的重要课题。本文对主动悬架的研究从两个大的方向入手：主动悬架的仿真研究和基于主动悬架的防侧倾系统的研究和仿真。在主动悬架仿真研究中：1）建立四分之一的两自由度数学模型,用于研究悬架的概念设计和控制理论;2）建立积分形式的路面白模型，并对路面进行仿真;3）设计模糊控制器;4）在Matlab的Simulink中搭建仿真模型，并进行仿真，最终得到控制结果。基于主动悬架的侧倾仿真研究：1）搭建汽车侧倾动力学仿真整车模型：用于研究侧倾角度;2）构建动力学仿真模型子模型,包括非簧载质量模块、悬架振动模块、簧载质量振动模块、轮胎振动模块、路面不平度模块、平顺辅助模块，对模型进行分析和公式的推导。3）在Matlab中搭建模块，并研究在不同工况下，车辆行驶参数的变化。

关键词：车辆侧倾控制主动悬架模糊控制路面模型

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基于整车的汽车ABS性能仿真检测研究

基于整车的汽车ABS性能仿真检测研究

作者：李蕾上海师范大学

学位级别：硕士

防抱死制动系统(ABS)是在汽车制动过程中防止车轮抱死的闭环控制系统,最开始应用于火车和民航机上,现如今已经越来越广泛的被汽车所应用。ABS关系到汽车制动过程中的主动安全,其性能检测也逐渐成为行业研究的重点。本文主要研究基于整... 详细信息

防抱死制动系统(ABS)是在汽车制动过程中防止车轮抱死的闭环控制系统,最开始应用于火车和民航机上,现如今已经越来越广泛的被汽车所应用。ABS关系到汽车制动过程中的主动安全,其性能检测也逐渐成为行业研究的重点。本文主要研究基于整车性能的ABS仿真检测方法,通过对汽车ABS制动过程的模拟,建立制动过程中的各部件模型,并组合为一个闭环控制系统,对ABS的仿真检测进行研究。本文将制动过程中的主要模块归纳为四部分,车辆动力学模型、制动系统模型、车辆轮胎模型以及路面系统模型,并分别对其建模仿真。采用PID算法控制制动力的变化,在充分考虑了车辆受力情况以及轮胎与路面之间相互作用力的情况的基础上,建立车辆系统模型以及运用魔术公式建立地面制动力与滑移率关系的轮胎模型。因同一车辆在不同路面下的制动性能不同,为了避免仿真检测的模型远离实际情况,建立了典型的路面参数模型,计算不同路面下的最佳滑移率,并反馈到系统对滑移率控制。整体仿真实验中,在国家标准的基础上,首先将检测结果与路试结果进行比较,验证ABS仿真检测方法的可行性,然后采用制动性能检测方法的统计参数对系统进行综合评价。本文完成了开题设计的目标,提出并深入探讨了汽车ABS性能仿真检测方法,结果表明,基于整车的ABS性能仿真检测方法能真实反映汽车的制动状况,是一种科学合理的检测方法,并且,本仿真模型相对于传统ABS测试方法有着价格经济,使用方便的特点,对ABS的前期开发过程中具有重要意义。

关键词：汽车 ABS 制动性能仿真检测路面模型车辆动力学模型

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车辆动载实测及动载对路面响应影响的研究

车辆动载实测及动载对路面响应影响的研究

作者：白龙大连理工大学

学位级别：硕士

随着我国经济建设的蓬勃兴起,公路建设得到迅猛发展。然而,由于交通量的不断增加,现有沥青路面却无法达到本来的设计使用年限,致使路面的实际使用寿命低于设计使用寿命,许多地区的道路在投入使用不久就发生了早期损坏,需要小修甚至大修... 详细信息

随着我国经济建设的蓬勃兴起,公路建设得到迅猛发展。然而,由于交通量的不断增加,现有沥青路面却无法达到本来的设计使用年限,致使路面的实际使用寿命低于设计使用寿命,许多地区的道路在投入使用不久就发生了早期损坏,需要小修甚至大修,一方面严重影响了交通的正常运行,另一方面也在经济上造成极大的损失。为探究这一现象的成因,研究人员利用AASHTO2002中轴载谱的方法对辽宁省部分地区的交通荷载数据进行调查,调查结果显示各处计重站点均存在严重的超重现象,绝大部分类型的载重货车其超载比例超过50%。除此之外,有一定比例的车辆总重并没有超载,然而其承重轴却超出了标准轴重。严重的超载造成沥青路面使用寿命的减少,这对于沥青路面设计方法的改进提出了新的要求。传统的路面结构设计以静荷载为基础,难以描述路面在车辆行驶过程中车辆动荷载对路面的实际力学响应。在我国,车辆对路面动荷载的研究有着一定的发展,然而这一方面的研究多通过数值计算或有限元模拟,缺乏动载试验的实测数据支持。本文设计出一种新的动载试验,通过试验结果可以分析出道路状况、车速以及载重对车辆实际动载的影响,并为进一步的研究提供数据支持。在车辆动载试验的基础上,研究人员利用3D-Move Analysis软件建立三维路面模型,在模拟出来的路面结构上施加动态荷载,以此分析车辆在不同道路状况、不同行驶速度下对路面结构的力学响应,探究动荷载条件下沥青路面结构的实际行为特性。

关键词：轴载谱路面不平整度动荷载测量路面模型力学响应

基于Mono Camera的运动轨迹估算软件的研究与实现

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基于Mono Camera的运动轨迹估算软件的研究与实现

作者：吴国苏州东南大学

学位级别：硕士

随着图像处理、人工智能技术的进步以及嵌入式系统处理能力的提高,以车道偏离报警、自适应巡航、自动限速提醒、自动紧急制动为代表的驾驶员辅助系统已经在汽车领域逐步普及。具备车辆周围环境感知能力的智能摄像头,作为核心组件,其技... 详细信息

随着图像处理、人工智能技术的进步以及嵌入式系统处理能力的提高,以车道偏离报警、自适应巡航、自动限速提醒、自动紧急制动为代表的驾驶员辅助系统已经在汽车领域逐步普及。具备车辆周围环境感知能力的智能摄像头,作为核心组件,其技术的进步将是整个先进驾驶员辅助系统乃至自动驾驶车辆的关键组件。然而,业界主流的单目摄像头(Mono Camera)虽然其尺寸、功耗、成本和可靠性都优于立体摄像头,但对目标的位置识别一直是一个业界难题。本论文针对驾驶员辅助系统领域,利用单目摄像头获取连续图像,并利用简单的车辆自身运动信息,实现对道路上主要物体的3D位置和运动轨迹进行估算。该方案考虑到实际汽车零部件和整车制造流程,设计了全新的内参、外参标定方式。在路面重建、物体边界、位置、轨迹估算等技术上,考虑到嵌入式软件的实时要求,针对特定SOC进行了优化设计,最终为车载单目摄像头提供接近立体摄像头的性能。最后分别对每个模块和系统角度都提出了功能、性能测试方案。特别是利用D-GPS和相对定位系统,在实际车辆和道路工况下,对本方案进行功能测试和性能验证。测试结果表明本方案在平面道路上对物体3D位置的测量达到立体摄像头同等水平,在起伏路面的性能,也接近立体摄像头水平,具有很高的实用性。

关键词：先进驾驶辅助系统单目摄像头路面模型位置及轨迹估算

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重卡驾驶室振动特性研究与舒适度评价

重卡驾驶室振动特性研究与舒适度评价

作者：郝宇轩西安石油大学

学位级别：硕士

随着国内物流运输行业的迅速发展,重卡车辆作为现代物流公路运输的重要参与者在其中扮演的角色越发重要。重卡车辆由于工作环境的特殊性,驾驶员长时间受到振动的影响导致身心疲劳乃至影响行驶安全。因此,重卡车辆的舒适性研究就显得尤... 详细信息

随着国内物流运输行业的迅速发展,重卡车辆作为现代物流公路运输的重要参与者在其中扮演的角色越发重要。重卡车辆由于工作环境的特殊性,驾驶员长时间受到振动的影响导致身心疲劳乃至影响行驶安全。因此,重卡车辆的舒适性研究就显得尤为重要。本文以三轴重卡车辆为研究对象,以汽车动力学理论为主要研究依据,通过计算机仿真技术对车辆系统在不同路面工况下进行振动特性研究,不仅可以为车辆结构与性能评价提供较为全面的先行计算验证,也可以为车辆的方案优化提供理论基础。具体的研究内容如下:首先,分析了路面不平度频域模型的标准形式和车辆平衡悬架系统的结构特点,建立合适的路面模型与平衡悬架模型。根据重卡车辆的结构分布进行简化,建立重卡车辆十自由度平面系统的振动模型,进而通过能量法得到整车系统各响应的表达式。其次,基于参数化的整车振动模型,提出正交优化方案,通过极差分析法分析驾驶室前后悬置的弹簧刚度与减振器阻尼试验因素的影响程度。最后,通过MATLAB软件进行舒适性仿真算法的编程,以C级路面为对象并代入整车系统的动力学方程,对重卡车辆的舒适度进行评价。研究结果表明:驾驶室前后悬置能有效衰减来源于路面不平度的振动影响,通过两种正交优化方案对比分析,肯定了多种因素交互作用的存在对于舒适性的影响,确定当前设定水平条件下的各试验因素的主次关系和最佳组合。同时,通过结合车辆系统的响应结果,对重卡车辆在特定工况状态进行舒适度评价。研究结果对重卡车辆的驾驶室相关优化和舒适度性能评价具有一定的参考价值。

关键词：重卡车辆路面模型振动特性舒适度评价

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林区道路3D信息采集与建模方法研究

林区道路3D信息采集与建模方法研究

作者：孙苏玉北京林业大学

学位级别：硕士

近年来,随着“智慧林业”的发展,林业作业环境信息快速精准感知技术的需求日益迫切,其中林区道路如防火道、采伐集材道等作为林区环境的重要组成部分,其3D详细信息的采集和模型处理具有重要的研究价值。在应急抢险等林区作业中,作业车... 详细信息

近年来,随着“智慧林业”的发展,林业作业环境信息快速精准感知技术的需求日益迫切,其中林区道路如防火道、采伐集材道等作为林区环境的重要组成部分,其3D详细信息的采集和模型处理具有重要的研究价值。在应急抢险等林区作业中,作业车辆如森林消防车等需要详细、实时的铺装和非铺装道路3D信息。未来林区智能装备也需要道路环境信息完成定位和路径规划等功能,以提高生产作业效率及安全性。目前国内外对路面模型的构建研究多以城市道路和高速公路为主,针对林区道路3D模型构建的相关研究较少。车载移动测量系统因其高效、快速、非接触等优点,已成为采集高速公路、城市道路及其两侧建筑物等地物信息3D数据的重要手段。本文利用激光扫描雷达、惯性测量单元IMU、GNSS接收机等仪器搭建了车载林区道路信息采集系统,并完成了系统外参数标定、典型林区道路信息采集,将采集到的数据融合后,研究了激光点云数据的快速处理方法,构建了较能反映实际路面3D信息的林区道路模型。本文首先研究了道路信息采集系统的参数设置方法,确定了系统定位模型,完成了系统的外标定和精度校验。其次,采集了鸾峰国家森林公园典型防火道路路面数据,并在MATLAB中进行多仪器数据的融合,通过坐标变换,实现了二维激光数据到三维点云数据的转化。最后,编写代码完成了路面三维点云的显示、滤波、孔洞修补、点云精简、曲面重建等技术内容。尤其针对滤波和遮挡形成的孔洞,基于扫描线点云的特征,设计了修补点云模型的方法,实现了较好的修补效果。研究表明,该车载道路信息采集系统成本较低,适用于林区道路的数据采集和建模,最终生成的林区路面模型较能反映实际道路情况,可以为当前森林消防车性能分析改善和未来智能林用车辆应用提供虚拟测试、定位及路径规划等需要的相关林区道路信息。

关键词：林区道路 3D信息采集激光点云路面模型

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滑移装载机工作装置减振系统设计与研究

滑移装载机工作装置减振系统设计与研究

作者：陆江斌中南大学

学位级别：硕士

滑移装载机作为一种应用于基础设施建设并需频繁进行转场作业的工程车辆,在运输作业过程中工作装置的行驶平顺性成为保持铲斗内物料完整性和提高工作效率的关键。本文以ZHL3210型滑移装载机为研究对象,针对工作装置行驶平顺性的改善进... 详细信息

滑移装载机作为一种应用于基础设施建设并需频繁进行转场作业的工程车辆,在运输作业过程中工作装置的行驶平顺性成为保持铲斗内物料完整性和提高工作效率的关键。本文以ZHL3210型滑移装载机为研究对象,针对工作装置行驶平顺性的改善进行理论、仿真与实验研究。主要完成的工作如下：1、论述了振动控制技术和国内外工程车辆减振技术的研究现状,根据滑移装载机的作业特点,分析了运输工况下工作装置振动产生的原因,在明确了主要激振因素和振动传递过程的基础上,提出了基于改变阻尼的工作装置半主动油气减振方案,并建立了工作装置油气减振系统。2、基于油气减振系统的分析,建立了系统的数学模型,在此基础上推导出了减振系统的非线性刚度特性和阻尼特性,得出了影响系统减振性能的主要结构参数为蓄能器的初始充气压力、初始充气容积、比例节流阀的阀口开度和单向节流阀的通流截面积,并通过对输出特性进行编程运算,分析了系统减振原理。3、基于减振系统原理和输出刚度、阻尼特性,构建了加入减振系统前、后整机振动系统的物理模型,并应用拉格朗日方程法建立了振动系统的动力学数学模型;根据作业环境的特点,建立了常规工况下的D级随机工程路面模型和特殊工况下的冲击型横向铁路轨道路面模型,以此作为振动系统的激励输入。4、根据振动系统动力学模型,应用Matlab-Simulink仿真软件分析了减振系统各主要参数对工作装置行驶平顺性的影响规律;以D级工程路面进行系统工况仿真分析,在得出的油气减振系统动力学参数基础上,确定了系统结构参数及元件选型;基于确定参数的减振系统,在D级路况和轨道路况下对工作装置行驶平顺性进行仿真,表明了在D级路况下减振系统能很好的满足系统平顺性要求,但在轨道路况下,其隔振效果较差,提出了针对某一路况设计的固定参数减振系统存在的缺陷。5、针对固定参数减振系统的不足和实际运输工况下路面的多变和复杂性,采用了基于模糊控制的半主动减振控制方法,结合系统动力学模型建立了半主动减振模糊控制系统,并应用MATLAB-Fuzzy工具箱设计了模糊控制器;根据随机路况和轨道路况建立了分段路面模型,通过仿真评价了不加减振系统、加入固定参数的减振系统和采用模糊控制的半主动减振系统对工作装置行驶平顺性的影响,验证了半主动减振模糊控制方案的有效性。6、以ZHL3210型滑移装载机为平台进行实车道路试验,验证了油气减振系统对工作装置振动控制的有效性、减振系统和整车振动系统数学模型的正确性以及基于改变系统阻尼的半主动减振控制方案的合理性。

关键词：滑移装载机振动控制技术油气减振系统路面模型半主动减振模糊控制 Matlab-Simulink仿真