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北京工业大学学报 2006年第1期32卷 33-37页

作者：乔建刚荣建任福田刘小明北京工业大学北京市交通工程重点实验室中北大学机电工程系太原030008

以道路交通安全为出发点,通过对现行的道路几何设计参数的分析,以生理-心理学为依据,利用动态心电仪检测,把大量实测数据借助计算机进行处理分析,得到平曲线半径的阈值并且进行了验证．在此基础上结合我国国情提出了人性化的双车道公路... 详细信息

以道路交通安全为出发点,通过对现行的道路几何设计参数的分析,以生理-心理学为依据,利用动态心电仪检测,把大量实测数据借助计算机进行处理分析,得到平曲线半径的阈值并且进行了验证．在此基础上结合我国国情提出了人性化的双车道公路线形设计的新的研究方法,从而为减少交通事故的发生找到了一条新的途径,为从驾驶员舒适性方面修订我国山区双车道公路线路设计规范提供了理论依据．

关键词：驾驶员舒适性平曲线半径交通安全

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电动轮汽车底盘系统集成优化方法研究

电动轮汽车底盘系统集成优化方法研究

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作者：杨遵四南京航空航天大学

学位级别：硕士

对于电动轮汽车而言,转向系统、悬架系统和制动系统作为其底盘系统的重要组成部分,分别决定了汽车的操纵稳定性、平顺性以及安全性。由于这三个系统之间存在一定的耦合联系,某一系统性能得到改善的同时必定对其他系统产生一定的影响,因... 详细信息

对于电动轮汽车而言,转向系统、悬架系统和制动系统作为其底盘系统的重要组成部分,分别决定了汽车的操纵稳定性、平顺性以及安全性。由于这三个系统之间存在一定的耦合联系,某一系统性能得到改善的同时必定对其他系统产生一定的影响,因而将各系统性能进行简单的叠加优化,并不能获得最优的底盘综合性能。针对这一问题,本文围绕电动轮汽车,对其底盘集成系统及优化方法展开研究,主要内容为:首先,考虑转向系统、悬架系统和制动系统的集成与耦合作用,建立底盘系统及整车动力学模型,包括整车四自由度模型、差速转向系统动力学模型、差速制动系统动力学模型和主动悬架系统动力学模型、车轮模型和路面输入模型。在此基础上,采用MATLAB和CARSIM对所建立的电动轮汽车底盘系统模型进行验证。其次,考虑驾驶员的舒适性,推导底盘系统各个子系统的性能函数,并进行量化处理。确定对驾驶员舒适性影响较大的子学科目标函数,以及对子学科目标函数影响较大的结构参数并将此作为子学科优化设计变量。考虑三个子系统的运动干涉及子系统结构要求等,通过约束分析得出子系统以及总系统的约束条件。再次,基于TOPSIOS方法对驾驶员舒适性进行重构,研究驾驶员舒适性中各子目标的权重系数,解决权重选择中的主观性问题。最后,在CO方法的基础上,设计混合分层协同优化方法,以驾驶员舒适性为总系统目标,以转向路感、制动感觉和悬架平顺性为子学科目标,选择对转向系统、制动系统和悬架系统性能影响较大的结构参数为设计变量,考虑转向灵敏度、侧向加速度、制动减速度、相对阻尼系数、动挠度、车轮与地面相对动载荷等约束条件,基于子学科之间存在的耦合关系建立耦合分析层,对底盘系统进行系统分解并建立底盘系统集成优化模型。在此基础上,构建电动轮汽车底盘系统集成优化框架,并采用NSGA-II算法对电动轮汽车底盘系统进行集成优化设计。通过对以上问题进行研究,为电动轮汽车底盘系统集成优化设计提供理论基础和优化方法。

关键词：电动轮汽车耦合分析驾驶员舒适性系统分解集成优化

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纯电动公交车制动能量回收控制策略研究

纯电动公交车制动能量回收控制策略研究

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作者：杜周勃西南交通大学

学位级别：硕士

目前,能源危机、环境危机变得越来越严重,发展纯电动汽车是很好的解决办法,制动能量回收系统,延长了纯电动汽车的续驶里程,减少了机械制动系统的使用频率,是电动汽车极其重要的技术之一。在城市公交车系统中,公交车起停频繁制动能量消耗... 详细信息

目前,能源危机、环境危机变得越来越严重,发展纯电动汽车是很好的解决办法,制动能量回收系统,延长了纯电动汽车的续驶里程,减少了机械制动系统的使用频率,是电动汽车极其重要的技术之一。在城市公交车系统中,公交车起停频繁制动能量消耗大,制动能量回收显得很有意义。为了提高制动能量的利用率,并兼顾驾驶员舒适性。本文以某汽车厂的一款纯电动公交车为基础,在再生制动控制策略方面做了相应的研究,具体研究方法和内容包括：首先,分析总结现有的国内外关于制动能量回收的研究成果,发现针对公交车系统设计的相关控制策略非常的少,没有对公交车在固定站点制动的特性加以利用。其次,为了让再生制动更好地与机械制动整体配合,需要对原车型的机械制动系统进行正向设计并校验其正确性。以确保整个制动系统的稳定性。接着,在已设计的机械制动基础上,对再生制动控制策略进行深入研究。对比各种控制策略。结合设计需要及实际情况选取并联制动作为再生制动的基本形式。分析了再生制动的制约条件,设计出制动过程中的能量回收策略。在此基础上,针对公交车站点区间内的制动设计了预测再生制动控制策略,使得车辆在普通制动时使用非预测制动控制策略,在进入公交站制动时采用预测控制策略。最后,利用AVL/CRUISE汽车正向仿真软件完成整车建模,利用MATLAB/Simulink完成对控制策略的数学建模。实现两个软件的联合仿真。与实车数据比照验证模型的置信度。建立相应的仿真任务,依照中国典型城市公交工况进行仿真。通过对比预测制动控制策略、非预测制动控制策略及无再生制动的仿真结果,表明预测制动控制策略在回收率上大大的提升,提高了汽车的续驶里程。同时也满足驾驶员舒适性的基本需求。探讨了预测控制策略里的两个控制变量对于回收效果的影响。验证了设计的预测制动控制策略的优越性,对企业设计研发有一定的指导意义。

关键词：再生制动能量回收预测控制策略限制因素 CRUISE 驾驶员舒适性

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网联物流卡车队列经济性驾驶及协同控制研究

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作者：何龙强南京航空航天大学

学位级别：硕士

为了降低卡车行驶过程的能源消耗和污染物排放,本文进行了网联物流卡车队列经济性驾驶及协同控制研究。考虑道路附着系数、道路拥堵以及道路突发状况等因素对车辆行驶过程的影响完成了车辆队列建模与控制。本文在经济性驾驶中,通过车速... 详细信息

为了降低卡车行驶过程的能源消耗和污染物排放,本文进行了网联物流卡车队列经济性驾驶及协同控制研究。考虑道路附着系数、道路拥堵以及道路突发状况等因素对车辆行驶过程的影响完成了车辆队列建模与控制。本文在经济性驾驶中,通过车速优化使车辆根据道路坡度等信息动态调整自身工作状态,保证车辆动力传动系统工作在最优状态从而降低燃油消耗。建立了车辆动力学模型和低阶准静态多项式燃油消耗模型,通过基于位置的车速前瞻优化避免了基于时间的车速优化方法不能有效应对道路拥堵的不足,保证车辆在正常行驶和通过拥堵道路时的燃油经济性。提出了车速和挡位同时优化的策略,并通过混合遗传算法完成了求解。考虑道路附着系数对车辆安全性的影响,通过分级优化完成了基于道路附着系数的车速优化。在车辆队列控制中,本文设计了一种分层控制构架和一种高效车间通讯拓扑,通过分布式多目标模型预测控制解决跟车距离和车辆安全性的协同控制问题。目标车辆控制器通过与其他车辆控制器的通讯获取所需信息,分别以前车的位置和速度、前车的加速度、自车参考速度及位置作为安全性、舒适性和经济性指标,以头车加速度作为紧急情况参考指标完成了车辆多目标协同控制;进一步的,采用可变权重控制以协调不同工况下车辆各个控制指标的权重比例,提升车辆对于道路突发情况的应对能力。最后,通过Matlab和Trucksim联合仿真对队列性能进行验证:与PID控制器的对比结果显示MPC控制下的队列车辆加速度波动明显减小,车辆有着更好平顺性。与传统控制方法的对比结果验证了多目标模型预测控制对驾驶员舒适度的提升效果明显。紧急交通工况下的队列仿真表明了可变权重控制能有效的减少传统的信息在车辆之间依次传递带来的时间延迟,在头车紧急停车时队列其他车辆都能迅速执行制动操作,避免了追尾事故的发生。最后,在三条随机道路上的仿真表明了车辆队列能适应道路坡度和附着系数的变化,车辆的所受空气阻力明显降低;队列控制系统能很好满足队列的经济性、舒适性和安全性需求。

关键词：车辆经济性驾驶车辆队列燃油经济性驾驶员舒适性行车安全性

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