一、车辆碰撞过程中转动参量的影响(论文文献综述)
宋广昊[1](2021)在《铰接式车辆紧急变道避障控制策略研究》文中研究指明随着科技的发展和人民生活水平的不断提升,交通运输业获得了蓬勃发展,为铰接式车辆的发展提供了广阔空间。但是铰接式车辆容易发生事故,而且事故损失大,已经成为社会关注的重点问题。与此同时,随着科技水平的提高,针对乘用车的主动避障系统已经被逐渐开发出来。因此,研究基于铰接式车辆的主动避障控制策略具有社会和研究价值。本文主要研究某铰接式车辆在高速行驶中,发现前方存在障碍,在确保车辆稳定性的前提下,通过紧急变道避免碰撞障碍的相关控制策略,并对该策略进行了验证,本文主要的研究工作包括以下几项:(1)建立带有主动转向的铰接式车辆三自由度模型和五自由度模型;利用遗传算法对铰接式车辆三自由度模型和五自由度模型中的各车轴侧偏刚度、车辆侧倾刚度进行了离线辨识,通过对比相同工况下车辆模型的计算结果以及由Truck Sim仿真得到的实际数据,验证了该算法的有效性。然后绘制了铰接式车辆在载荷变化和方向盘转角输入变化时的刚度值MAP图,指出了铰接式车辆侧翻转角极限。(2)规划分段式的避障轨迹。分析了避障工况的特点,确定了曲线的限制。基于回旋线和贝塞尔曲线的特点,建立了分段式的轨迹,并对轨迹参数进行了优化;在完成了轨迹规划之后,建立了对应的安全距离模型。该安全距离模型依托于半挂车后端离开危险区域,并把该系统和AEBS系统进行对比,得出结论:紧急变道避障理论上能够完成避障,且在前车速度不为零情况下发挥更好,其触发时间较AEBS晚,所需纵向距离更短,具有较好的效果。(3)建立铰接式车辆轨迹跟踪控制器。在铰接式车辆三自由度模型基础上推导了铰接式车辆的运动学模型和轨迹偏差,并基于模型预测控制搭建了轨迹跟踪控制器;同时利用铰接式车辆五自由度模型和车辆性能限制,给出了模型预测控制的约束条件,并基于Truck Sim与Simulink联合仿真平台进行了仿真实验,选择了空载、满载工况,对轨迹跟踪策略的有效性进行了验证。
梅辉[2](2021)在《电动助力转向系统的力学特性分析及控制仿真研究》文中指出电动助力转向系统(EPS:Electric Power Steering)是一种可以根据车速和方向盘转矩按需提供助力转矩的转向系统,具有安全性高、轻量化和节能的优点。随着新能源汽车产业的高速发展,电动助力转向系统关键技术的研究和应用已成为热点,高品质的EPS对改善车辆的操控性和舒适性具有重要意义。本文以提高EPS的性能为目标,对EPS的关键部分进行力学特性分析,设计相应的控制策略并进行仿真研究,并结合台架试验对EPS的相关性能进行测试,验证了 EPS的助力特性和轻便性。本文主要工作内容有:(1)EPS力学特性分析:首先,基于轮胎和悬架模型对转向阻力矩、方向盘力矩和助力矩进行分析,探讨稳态圆周行驶下三者间的关系,同时根据车辆结构参数,设计助力特性曲线;其次,建立基于Lugre模型的齿条压块摩擦模型,通过仿真描述摩擦副间的Dahl效应和Stribeck效应;最后,通过能量法计算齿条的等效质量,建立齿条横向运动的传递函数。(2)EPS控制策略设计:基于驾驶人的转向意图和执行动作,分析并制定了不同转向控制模块功能释放的逻辑顺序;结合传统PID控制和先进模糊控制,设计一种二输入三输出的模糊PID控制器,并对转向电机的目标电流进行控制,利用MATLAB建立控制策略;基于对EPS的力学特性分析,为了改善控制效果,建立摩擦补偿和惯性补偿控制策略。(3)EPS建模仿真:以双小齿轮助力式EPS为研究对象,建立转向盘和转向轴、扭矩传感器、助力电机、齿轮齿条动力学模型,建立整车二自由度动力学模型,并利用MATLAB/Simulink搭建系统整体模型;通过仿真验证助力模块建模的准确性,分析不同控制器对车辆操纵稳定性的影响,验证补偿控制器的控制效果。(4)EPS台架试验:为了进一步验证采用上文控制策略的EPS的实际性能,搭建了可变负载的转向试验台,对试验台的组成和数据测量原理进行分析。开展了助力电流跟随试验、转向空载试验和转向轻便性试验,试验结果验证了 EPS的助力特性、平顺性和轻便性。
孙铭[3](2021)在《基于深度强化学习的半挂式车辆自适应巡航控制研究》文中研究指明随着智能交通体系的不断发展,现代社会对交通的功能和效率提出了越来越高的要求。然而,由于交通环境的复杂多变性,参与者的行为意图的不可控性等原因,合理的规划交通,实现车辆的全自动驾驶必然随之成为一个难点。现代交通对于经济发展,社会进步的重要性不言而喻,因此世界范围的广泛学者对自动驾驶问题展开了深入研究,他们的科学探索也获得了资金和社会各界人士的支持。为了解决这一难题,科研学者提出了多种控制策略,大体上可以分为传统的,基于规则的控制方法,和近几年十分火热的人工智能方法。传统的控制策略基于规则设计,注重原理的可解释性,但有时会将简单的问题复杂化,不可避免地带来过约束问题,在目前的应用中面临着许多困难与挑战。换言之,传统的方法很难应用于复杂的场景中,而这些场景是自动驾驶所必需的。将深度强化学习方法应用于这一领域中可以很好地解决这一问题,其在解决贯序决策问题上表现出优异的性能,且利于应用在复杂场景中,其基本原理类似小孩学步,能够使不懂得复杂原理的孩子完成较复杂的控制过程。因此,深度强化学习方法正越来越广泛地应用在车辆控制,尤其是自动驾驶领域。本文就是利用该算法,来解决半挂式车辆在直道和弯道中的自适应巡航问题,期间一并考虑了车辆的行驶稳定性。本文可以具体可分为如下几个部分:1.重型半挂车载荷模型构建与优化。将三轴半挂车分段,分离两部分的断裂点,也是牵引车尾部所在的位置,分段方式为垂直断开,使第一部分具有牵引车的整体和半挂车的前端,第二部分的主体为半挂车的中后端,这避免了力学分析中常见的过约束的问题。细节分析每一段的力学变化,将载荷的变化过程分为静态载荷和动态载荷,先计算出第二段,也就是挂车后轴的载荷,然后推导出第一段中牵引车前后轴的载荷值。以LTR值为判断依据,决定车辆是否即将发生危险,危险趋势是否明显。考虑到牵引车部分和挂车部分对侧倾的敏感度不同,因此需要依据不同的阈值来判断该过程。因为该模型中需要的质心位置参数不易获得,且会伴随车辆的运动过程有微小的变化,所以需要通过参数辨识来获得一个较准确的值来提高运算精度,获得更准确的载荷值。本文选用的滤波方法为容积无穷卡尔曼滤波,首先对半挂车辆进行动力学分析,建立了其运动方程表达式和驱动表达式,然后根据这些方程来表示质心位置的参量。再依据Truck Sim中较为精确的质心状态值做参考,通过计算得出来较精确的、稳定收敛的半挂车质心高度及质心距第一轴的水平距离。在超参数的调节过程中,根据经验对传感器的噪声和质心推导方程的噪声进行了估计。考虑到该载荷模型的力学分析过程较为简单,容易存在一定程度上的系统误差,本文针对该模型的特点进行了半经验修正。修正的主要依据是半挂车后半部分的放大作用导致车辆后两轴的载荷误差较大。半挂车辆的悬架阻尼和刚度特性对车辆垂直载荷力引起的变化比较复杂。因此,采用分段的方式,用数值的相对大小进行比较来说明防侧倾稳定杆产生的力过大或过小,以此为依据来调节防侧倾稳定杆产生的力来对后两轴进行载荷补偿。同时,为了使载荷的拟合效果更好,本文还引用了牵引车部分、挂车部分的侧倾角和侧倾角加速度进行四次多项式拟合,来使该三轴半挂车载荷模型的精度几乎接近于仿真软件中的数值。2.车辆-场景仿真环境的构建。不同驾驶风格的驾驶员,对于车辆的期望加速度和横摆角速度都是不同的,因此他们的动作空间范围是不同的。通过多维度驾驶风格量表,区分了三种典型风格的驾驶员。通过驾驶员信息采集和理论推导,进行了动作空间和状态空间的缩放,这加快了智能体的训练速度,并初步构建了DDPG网络结构。结合具体的控制要求,实现状态空间的缩减。在保留特征的前提下,去掉了相关性不强的状态部分,间接加速了强化学习网络的过程。将两个智能体分开训练,分别讨论了纵向控制和侧向控制不同的状态空间,并说明了本文车道线识别的原理和安全距离模型的引用。将两个智能体分开训练,分别讨论了纵向控制和侧向控制不同的状态空间,并说明了本文车道线识别的原理和安全距离模型的引用。针对训练目标与要求,设计了合理的训练车道,本文选择的车道包括适当长度的直线道路和一些中等曲率的曲线道路,这更有利于DRL算法的验证。3.基于深度强化学习的自适应巡航算法。阐述了在ACC条件下基于控制目标的三轴半挂车辆奖励函数的设计理念与实际应用,并建立了DDPG网络的更新功能。对于设定的行驶工况,增强式ACC的控制目标主要包括四点:(1)重型半挂车辆能在直线车道上实现车道保持;(2)在弯曲道路上和考虑稳定性的前提下实现转弯;(3)在前方出现障碍车辆时跟随行驶;(4)没有障碍车辆时按照设定的车速行驶。控制方式主要通过更新DDPG网络中的参数实现,即当输入一个状态时,智能体会相应地输出一个本时刻的最佳动作用来实现控制目标。根据本文的控制目标,设定奖励函数,使车辆追求最佳奖励,通过该方式来实现控制过程。为了加速智能体的训练过程,本文一共做了四部分处理:第一部分,通过在三轴半挂车实验台架上采集驾驶员的驾驶信息,缩小了动作空间的取值范围,直接减小了智能体随机探索到不合理动作空间的可能性。第二部分,对状态空间进行了缩放,这主要是由于状态空间各个维度之间的关系导致状态的很大一部分根本不出现。某些状态之间存在很强的相关性,状态特征并不明显。该过程减少了输入量的取值范围,也属于直接降低了训练的复杂程度。第三部分,本文将一个输出二维动作的智能体,拆分为两个输出一维动作的智能体单独训练,即当训练完第一个智能体后,将深度神经网络中的参数储存,导入第二个训练环境对第二个智能体继续进行训练,完成上述训练过程后的智能体用于后续的实验验证过程。第四部分,在更新过程,在DDPG网络更改了靠后阶段的训练过程中的样本池容量,即在训练前期,在样本池抽取较小容量的样本,此时各状态之间的关联性较强,且有较大可能是无用的探索,而在训练后期,智能体已经学会了较好的探索,此时更多的探索较为有效,这个时候扩大样本空间可以提高更新和学习的效率。在强化学习算法中,智能体的控制目标被抽象地表示成一种特殊信号,称为奖励。它通过环境带来的信息传递给算法和智能体。一般地,智能体的控制目标是最大化它能得到的总的奖励。因此,我们建立的奖励函数对于真正实现我们的目标就变得十分重要。在强化学习算法的框架下,智能体只能根据奖励函数的定义来学习如何与环境进行交互,因此奖励函数的设计直接决定了智能体的控制效果。奖励函数需要定义不同行驶条件下相应行为的奖惩,但很少有人从车辆系统动力学的角度来考虑车辆的稳定性。本文基于三轴半挂车的载荷转移模型,进行了稳定性分析,综合考虑了基于行驶效率、行驶安全性和行驶稳定性等奖励因素。为了实现三轴半挂车在直线道路和弯曲道路自适应巡航的控制目标设计了奖励函数的如下各项:(1)距离偏差惩罚项(2)速度奖励和超速惩罚项(3)方向盘大转角惩罚项(4)侧倾稳定性惩罚项(5)动态安全距离惩罚项(6)终止惩罚项。基于以往的相关经验和试验,本文根据要求设计了奖励函数,这些项基本覆盖并实现了车辆的控制目标,为了验证该算法的控制效果,进行了更加准确的验证过程。4.半挂式车辆自适应巡航控制策略实验验证。对控制目标的实验结果进行了分析和整理。通过改变环境试验,即在障碍车恒定高车速、恒定低车速、变车速的不同条件下,验证了基于DDPG的重型车辆决策策略的优越性,证明了无论是车道保持,与前车的安全距离,高速过弯时的侧倾稳定性都有良好的控制效果。
王立标[4](2021)在《磁阻电机式车辆横向稳定杆耦合特性及其控制研究》文中进行了进一步梳理为提高车辆的抗侧倾性能,主动横向稳定杆技术已成为研究的热点。磁阻电机式主动横向稳定杆采用磁阻电机作为驱动装置,与无刷直流电机和液压泵驱动的主动横向稳定杆相比,具有结构简单、无退磁、响应快及良好的抗堵转能力的优点。然而,磁阻电机式主动横向稳定杆是由机械、电磁和电气控制参数多参量耦合的典型机电复合传动系统。针对系统存在多参量耦合特性,本文从机电耦合角度出发,开展机械-电磁耦合下系统的非线性振动和电气-电磁耦合下功率变换器的非线性特性及其控制研究。本文的主要研究内容如下:(1)设计了应用于车辆主动横向稳定杆的磁阻电机。通过建立车辆侧倾平衡方程,计算出适用于车辆的磁阻电机目标转矩。根据目标转矩,间接计算出磁阻电机的额定功率,并基于经验法设计了相应的磁阻电机。最后采用有限元和加载实验对电机进行性能验证,得出转速运行在1500r/min时,电机能获得3Nm的平均转矩,验证了所设计的磁阻电机满足车辆横向稳定杆系统抗侧倾力矩的需求。(2)磁阻电机非线性磁链曲线建模。磁场是机械系统与电磁系统耦合的桥梁,获得磁链模型是分析系统机电耦合特性的基础。为研究磁阻电机式主动横向稳定杆机电复合传动系统的机电耦合特性,设计了反馈层含logistics映射的CDRNN网络,基于该网络对磁阻电机非线性指数磁链模型的参数进行估计,获得了磁阻电机非线性磁链解析模型。将解析模型计算的磁链值与实验数据进行比较,得出磁链误差不超过0.015Wb,验证了提出的解析磁链模型的有效性。(3)机械-电磁耦合下系统非线性特性分析。基于拉格朗日-麦克斯韦方程建立了磁阻电机式主动横向稳定杆机电复合传动系统的机电耦合动力学模型,利用多尺度法对其进行求解,获得了系统在稳态运动时的主共振振幅方程以及系统稳定性的确定方程,并进一步采用数值和实验法分别对系统在负载激励下的非线性特性进行了研究,通过对系统的加速度及其单位频谱采集计算,得出系统在负载低频激励时不仅存在基频分量的振动,还存在非整数倍谐波振动分量,表明系统在低频负载激励下会产生相应的非线性振动。(4)电机功率变换器的电气-电磁耦合特性研究。在磁阻电机不对称半桥功率变换器的工作状态分析基础上,建立了其励磁、续流和退磁三状态的时域模型,并考虑控制系统参数的影响,基于电流的边界特性获得了功率变换器的分段离散模型。通过不动点稳定性理论对功率变换器的分段离散模型进行了周期1下的稳定性分析,得到了控制与电磁参数耦合下系统临界稳定的边界条件。采用数值和实验法对磁阻电机功率变换器存在电气-电磁参数耦合下的动力学特性进行了研究,得出当系统参数进入特定区域时电机电流功率谱出现连续性,表明系统存在复杂的非线性特性。(5)基于反演滑模的自适应控制系统设计及实现。考虑系统存在外部干扰的情况,设计了自适应反演滑模控制器以提高车辆抗侧倾性能,并基于Car Sim和MATLAB/Simulink联合仿真平台对车辆在双移线工况下进行仿真验证。在考虑不平路面干扰下,相比于被动稳定杆和滑模控制法,提出的自适应反演滑模法能有效降低车辆的侧倾角。为进一步验证控制方法的有效性,设计了控制系统的软硬件,并搭建了可模拟不平路面激励的试验台架。通过实验得出在不平路面激励下,所设计的控制器使车辆的侧倾角得到了控制,验证了本文提出的自适应反演滑模控制方法的有效性。综上所述,本文建立了磁阻电机式主动横向稳定杆机电复合传动系统的机电耦合动力学模型,进行了相关参数激励下的非线性动态特性研究。开发了基于反演滑模的车辆侧倾自适应控制系统及模拟不平路面激励下的性能试验平台。论文的研究工作为提高车辆机电传动部件的可靠性和改善车辆抗侧倾性能提供了参考。
宋艳艳[5](2021)在《约束变胞机构的冲击动力学特性与参数优化研究》文中认为变胞机构基础理论的不断丰富和发展使其在各个工程领域中得到了广泛应用,此类应用主要是以面向作业任务的约束变胞机构为主。约束变胞机构在运动过程中,因构态切换产生的冲击作用使机构的运动精度下降,加剧动态输出振荡,影响整个系统的稳定性,严重时无法完成变胞过程。对考虑冲击作用的约束变胞机构动力学特性与参数优化进行研究在理论发展和工程应用上具有十分重要的价值和意义。本文以约束变胞机构为研究对象,对其冲击动力学特性和参数优化进行了以下五个方面的研究:第一,引入等效阻力系数描述扩展Assur杆组在变胞过程中运动副所受约束类型的变化,分析变胞运动副在典型约束形式下的等效阻力系数,得到在对应等效阻力系数下变胞运动副的运动特性。在此基础上,提出扩展Assur杆组的3类变胞构态,建立其模块化动力学模型,进而得到约束变胞机构稳态构型下的模块化动力学模型。对其进行仿真研究,提出机构构态切换时的冲击运动问题。第二,根据构态切换形式,将约束变胞机构构态切换时的冲击运动分为Ⅰ类冲击运动和Ⅱ类冲击运动。运用多刚体系统动力学理论分别建立系统的Ⅰ/Ⅱ类冲击动力学模型,并结合经典碰撞理论与恢复系数方程,推导出约束变胞机构的Ⅰ/Ⅱ类冲量求解模型。对Ⅰ/Ⅱ类冲击运动算例进行仿真分析,搭建冲击动力学测试实验系统开展实验研究,理论结果与实验结果吻合较好,验证了模型的正确性和有效性。第三,对Ⅰ/Ⅱ类冲击动力学模型进行等效分析,建立变胞运动副冲量求解模型。在Ⅰ/Ⅱ类冲量和变胞运动副冲量的双重作用下,运用Newton-Euler方程,推导出约束变胞机构非变胞运动副的冲量求解模型。仿真研究Ⅰ/Ⅱ类冲击运动算例的内部关节冲击问题。第四,对约束变胞机构构态切换时的冲击运动性能进行研究。分析Ⅰ/Ⅱ类冲量、变胞运动副冲量和非变胞运动副冲量的影响因素,建立机构的全局/局部条件数性能指标、速度性能指标。提取速度突变量和Ⅰ/Ⅱ类冲量之间的映射矩阵,构造机构的全局/局部冲击性能指标。建立机构的冲击动力学性能方程,提出机构的全局/局部动力学条件数指标。定量评估机构参数对冲击运动性能指标的影响程度,为约束变胞机构参数优化及冲击性能改善提供理论依据。第五,基于冲击运动性能评价指标,运用权重系数法,将多性能指标转换成综合性能指标,从而建立机构参数优化设计模型。以Ⅰ/Ⅱ类冲击运动算例为研究对象,分类建立机构参数优化设计模型,并验证其可行性。
牟希东[6](2021)在《面向动力学控制的电子机械制动系统控制策略研究》文中研究表明电动化和智能化是目前汽车产业的重要发展方向,包括自适应巡航和自动紧急制动功能在内的纵向动力学控制系统作为汽车智能化技术的重要组成部分,受到了广泛关注并成为业内的研究热点之一。同时随着汽车电动化和智能化技术的发展,车辆对于制动系统有着越来越高的要求,一方面要求其具备主动制动功能,同时方便与底盘域其他控制系统集成;另一方面,要求系统尽量减少油液污染,且能够在保证踏板力的前提下,配合上层控制策略尽可能多的回收制动能量以提高电动汽车的续航里程。电子机械制动(Electromechanical Brake System,EMB)系统为线控制动系统中的一种,其以电机作为动力源,通过传动系统直接向制动盘施加夹紧力对车辆进行制动,该系统不仅省去了诸多液压管路,而且易于实现主动制动和与纵向动力学控制系统的集成,此外EMB还能在保证制动踏板感的前提下实现制动踏板力的解耦,并配合再生制动系统实现较大的能量回收率,因此电子机械制动系统能够很好的适应汽车电动化与智能化的发展趋势,具有较好的应用前景。本文主要针对电子机械制动系统控制策略进行研究。首先完成了EMB执行机构的选型、设计计算及系统建模,然后对EMB执行机构中驱动电机的控制策略进行了研究,并根据对电子机械制动系统工作过程的分析,设计了EMB多阶段闭环控制策略,通过Simulink/Amesim联合仿真及硬件在环实验验证了EMB控制策略的有效性,最后设计了基于EMB的纵向动力学控制策略,通过Simulink/Carsim联合仿真验证了以EMB为执行器,包含ACC、AEB功能在内的纵向动力学控制策略的有效性。涉及的具体研究内容如下:(1)电子机械制动系统执行机构设计计算与建模。首先对电子机械制动的工作原理和执行器结构进行了介绍,接着根据目标车型参数和相关法规要求确定了EMB的总体制动需求,并完成了对EMB执行机构两大主要性能指标即最大夹紧力和间隙消除时间的设计,然后对EMB驱动电机、减速机构和运动转换装置等进行了选型和设计计算,之后对执行机构的数学模型进行了详细分析,并基于数学模型在Simulink环境下建立了相应的仿真模型,为EMB的控制策略的开发与仿真验证奠定了基础。(2)EMB驱动电机控制算法研究。首先分析了永磁同步电机的矢量控制方法,其次对矢量控制中所涉及到的三种坐标系和坐标变换、空间矢量脉宽调制技术进行仔细研究及相关公式推导,然后设计了包括电流环、转速环和位置环在内的EMB驱动电机的总体控制策略,并对基于MPC的电流环控制策略进行了详细分析和理论推导,最后在Simulink环境下建立仿真模型,并进行了仿真实验,仿真结果表明所设计的基于MPC的电流环控制策略能够实现较好的电流跟踪效果。(3)电子机械制动系统控制策略研究。首先分析EMB执行机构的工作过程,针对EMB执行机构在三个阶段内的工作特性,设计了EMB多阶段闭环控制策略,然后对直接影响车辆制动控制效果的压力环,设计了基于自抗扰控制的压力环控制器,结合执行器模型,对压力环控制策略进行了对比仿真分析,仿真结果表明,该控制算法相较于PID控制,对不同制动压力的适应性更强且对目标值的跟随效果更好,最后搭建了基于Simulink/Amesim的联合仿真平台和基于d SPACE设备的EMB硬件在环实验平台,通过联合仿真及硬件在环实验整体验证了所设计的EMB多阶段闭环控制策略的合理性和优越性。(4)基于EMB的纵向动力学控制策略研究。在EMB控制算法的基础上,以EMB作为执行器对包括ACC与AEB系统在内的纵向动力学上下层控制策略展开研究,首先介绍了基于EMB的纵向动力学控制系统的总体架构,针对下层控制部分,对行驶车辆进行了纵向受力分析,并基于纵向动力学方程设计了目标制动压力控制策略、目标驱动转矩控制策略和驱动与制动切换控制策略,接着设计了上层决策控制部分的定速巡航PID控制器和自主跟车LQR控制器,然后对AEB安全距离模型、分级制动控制策略及各功能模块间的切换控制策略进行了研究,最后基于Carsim/Simulink搭建了联合仿真平台,仿真验证了基于EMB的纵向动力学控制策略的有效性。
魏元浩[7](2021)在《考虑非线性因素的新型并联机构振动特性研究》文中研究说明并联指向机构作为一种高精密机械结构,工程应用中对其精度、动态性能及稳定性都有很高的要求。机构的间隙、局部刚度和姿态结构的变化都会使其出现非线性特征,因此研究多种非线性因素影响下的并联机构振动特性具有重要意义。本文将针对复杂空间并联指向机构建立其线性和非线性振动系统模型,结合理论计算和仿真分析对多因素影响下的振动特征进行研究,以掌握其动态特性,主要研究内容如下:首先,针对一种复杂结构的新型3-RRCPR并联指向机构,在关注低阶模态的情况下基于数轴法构建其振动系统模型,并利用穆尔-彭罗斯广义逆来解决模型中的病态奇异问题,通过验证表明该建模方法在保证模型准确性的基础上,相比拉格朗日或牛顿-欧拉等大大简化了耗时和难度,有效提高了机构的振动特性分析效率,为快速获得结构动态设计优化所必须的数据结论、缩短结构设计周期奠定基础。其次,为了将所建立的振动系统模型拓展到含间隙并联指向机构中,提出一种含间隙运动副残余刚度系数建立方法,并将间隙副非线性刚度系数进行改进,构建了含间隙并联机构振动系统模型,并结合ADAMS二次开发界面中三维间隙动力学仿真,研究了机构在间隙副振动影响下的指向精度和非线性模态特征,为该新型并联指向机构局部出现不同程度间隙时自身的动力学性能变化预估和频域监测提供理论依据。然后,提出了利用最佳填充空间设计法和遗传聚集响应面法相结合并通过变化的有限元接触条件来解析变姿态并联机构振动特性的方法,进而基于机构的有限元及理想振动系统模型,分别分析了不同姿态下的机构模态特征分布曲面和局部刚度变化对振动响应的影响,为规避机构在姿态改变时可能发生动态变化的共振频域和振动故障的测量诊断提供支持。最后,参考前文得到的振动特性分析和有限元振型数据,通过新型并联指向机构的模态预分析,预测了指向机构的模态节点,并解析了振型参与系数以判断各阶次振型分布特征,以此为依据制定了针对该机构的模态试验方案。基于谐响应分析,通过模拟模态激励试验确定了试验可辨识的模态频率,并分析了实验设备对数据精度的影响。随后搭建试验设备并对机构样机进行了模态激励试验以验证分析的正确性。
钟韬[8](2021)在《汽车提示音交互设计与研究》文中提出听觉交互正在打破传统以视觉为主导的汽车交互设计边界,成为了一个新的研究热点。汽车提示音在驾驶过程中起到关键信息提醒和保障安全驾驶等重要作用,提示音警示性效果以及驾驶情绪会对驾驶行为和决策产生直接地影响。在安全驾驶的目标下,汽车提示音不仅提供了一种直接有效的听觉交互途径,同时在警示提醒、快速反应和情感体验等方面更有着视觉交互无法替代的作用。本研究以汽车提示音交互设计为主要研究内容,在综述以往有关声音对驾驶行为、决策、反应及情绪影响的研究基础上,系统地分析和总结了汽车提示音交互设计流程和方法以及提示音对驾驶反应和驾驶情绪的影响,不仅对促进汽车提示音交互设计研究具有一定的理论意义,而且对于构建汽车提示音设计流程方法和设计指导原则和保障行车安全等具有一定的实践应用意义。目前汽车声音设计在汽车行业还处于起步阶段,缺乏有针对性的评价标准和设计方法,汽车提示音设计问题较容易被忽略和遮蔽,弱听化状况较为普遍。汽车交互设计人员在进行提示音设计时存在主观性、盲目性和片面性。为了解决汽车提示音交互设计流程和方法问题,清晰、准确地设计出更符合安全驾驶和听觉体验的汽车提示音,本研究围绕着汽车提示音交互设计做了以下主要工作:(1)汽车提示音交互设计流程及方法研究。针对汽车提示音交互设计的流程及方法进行了分析和研究。分析了汽车声音信息系统和声音交互设计特点,结合声音景观理论和组织符号学方法,有针对性地提出了适用于汽车提示音交互设计的设计流程和设计方法。(2)汽车提示音设计实验研究。提示音的警示性和驾驶情绪会对驾驶反应以及驾驶行为产生直接地影响,在紧急情况下反应时间越短表明驾驶员越能够做出快速反应和决策,确保安全驾驶。汽车提示音设计实验研究主要研究提示音对驾驶反应地影响,包括:提示音的警示度对不同方位车道驾驶反应的影响实验和提示音情绪维度对驾驶反应的影响实验二个部分。汽车提示音的主要功能是在驾驶过程中通过听觉信息对驾驶员进行提醒和警示,传递特定的意义以达到安全驾驶目标。为了安全驾驶以及减少设计师在汽车提示音设计时的主观成分,提供更为清晰准确的提示音设计标准,本研究通过对提示音警示度以及提示音情绪对驾驶反应的影响系列实验,分析和讨论了不同类型提示音在频率、节奏、声音速度以及情绪等影响因素下对驾驶反应地影响,初步总结了基于安全驾驶的提示音交互设计指导原则以及设计评价指标。研究结论:(1)汽车提示音设计要将提示音的声音物理属性与提示音的信息意义以及提示音应用情境相结合,从物理参数(技术层)、声音意向和传递意义(正式层)和理解和规范(社会层)这三个层面综合立体地对提示音进行设计及评价。(2)设计警示性汽车提示音,提示音的声音节奏和声音的速度是重要的设计指标。研究表明节奏较快、速度较慢的提示音警示性效果更好,在进行警示性汽车提示音设计时应该选用自然类声音(听标),其警示性意义传递更明确。(3)汽车提示音可以加快驾驶反应,在进行警示性汽车提示音设计的时候,应该选用高频率以及中慢节奏的听标类提示音,同时还应该增加左方位的视觉信息刺激,可以更好地起到加快驾驶反应效果。(4)汽车提示音设计中选用中低频率、低音调和快节奏的提示音会更令人感觉愉悦,中高频率和快节奏的听标类提示音较容易让人兴奋,低频率低音调提示音并且声音传递意义指向明确的提示音让人舒适。(5)提示音刺激下绿色视觉信息下的驾驶反应最快,高频率中慢节奏的提示音与左方位绿色视觉信息可以更好地加快驾驶反应速度。本文创新点:基于声音景观学理论和组织符号学方法构建了汽车提示音声音信息组织框架,提出了汽车提示音交互设计新的设计流程和方法。实验研究了汽车提示音的警示性效果并提出了警示性提示音设计指标,研究了汽车提示音对不同方位车道的驾驶反应地影响并提出了提示音设计建议,研究了多类提示音情绪维度,对提示音的愉悦度、唤醒度和体验度进行了概括并提出了设计建议,研究了不同情绪下汽车提示音对驾驶行为地影响并得出了结论。
邹一楠[9](2021)在《基于汽车SBW系统的横向稳定性研究》文中研究表明汽车在行驶过程中横向稳定性的改善对于减少交通事故所造成的人身安全伤害和提高汽车在高速转向或连续避障等极限工况下的行驶安全性有着重要的意义。对安全舒适驾驶日益快速增长的需求促使车辆生产商和供应商在所谓“线控技术”子系统项目中主动寻求发展。汽车SBW系统(Steer-By-Wire System)采用线控技术,通过导线传递信号给ECU,并控制执行电机带动转向轮完成转向。与此同时,转向时的方向盘阻力也由电机模拟产生。线控转向系统的第一个优点在于可以由ECU控制转向,模拟路感,并记录驾驶员的转向习惯,以便于帮助驾驶员更加容易地操纵车辆;第二个优点在于可以滤除由于路面粗糙度和参数变化引起的干扰转矩,而这些因素通常是由胎压、胎温和载荷变化等引起的。本文基于汽车SBW系统,运用双向控制和分层协调控制的方法对车辆的横向稳定性进行研究,利用控制算法来辅助提升驾驶人的转向需求。首先,对SBW系统和整车的动力学状态分析建模,然后在Simulink软件环境中完成搭建任务。根据准稳定公差带来判断车辆系统的稳定性,通过整车模型与所建立的参考模型相比较,当两者之间差值超出某一定范围时,即对车辆开始稳定性能调控。为满足调控要求需对SBW控制系统进行设计,确定分层协调控制的总体结构,对上层控制器——模糊PID控制器和下层控制器——双向控制器进行设计和验证。最后为减小转向时转向器内部碰撞对车辆稳定性的影响,阻止转向器齿条处的弹性限位装置与转向器的刚性碰撞并限制车轮的极限转角,对非线性系统的分岔图进行分析,找出弹性限位装置的结构参数((8)对车辆系统运动状态的影响,并通过Lyaponuv指数图对其稳定状态和区间进行了判定。
张开美[10](2021)在《基于横纵向耦合的车辆主动避撞控制策略研究》文中研究说明随着汽车数量的不断增加,各种交通事故尤其是碰撞等安全问题越来越突出。如何在没有驾驶员干预的情况下更好地避免前方障碍物,对汽车主动避撞系统的发展具有重要意义。然而,目前多数主动避撞控制系统将横纵向避撞进行解耦研究,虽然在一定程度上可以实现避撞,但是对避撞过程中车辆行驶稳定性考虑不足。为了弥补单一避撞控制的局限性,本研究提出将车辆横、纵向避撞进行耦合控制,更好地实现对前方障碍物的避撞效果和提高车辆的行驶稳定性。本研究考虑车辆横纵向的动力学耦合关系,将纵向实际速度作为横纵向避撞的耦合点,建立横纵向耦合避撞控制器。首先,基于传统的碰撞时间模型tttc,提出基于纵向行驶安全系数δ的危险划分等级,确定横纵向避撞方案,通过横纵向避撞方案进行避撞逻辑分析。其次,建立基于线性时变模型预测控制算法(LTV MPC)的横向分层避撞控制方法,上层轨迹规划控制器基于低精度的点质量模型,根据障碍物和参考路径信息,规划出规避障碍物的期望路径。下层轨迹跟踪控制器基于高精度的三自由度非线性动力学模型,根据车辆的实际状态和上层输入的避撞轨迹,控制车辆的前轮转角,通过方向盘主动转向实现避撞的同时,实现对避撞轨迹的跟踪;再次,通过纵向避撞实现对纵向速度的实时控制,上层控制器基于碰撞时间安全模型,根据与前方障碍物的相对速度和相对位移等信息,得到车辆的制动减速度。下层控制器基于模糊PID,根据上层车辆的制动减速度,通过控制车辆制动主缸的压力,实现对车辆速度的控制。考虑动力学耦合,将纵向避撞输出的实时纵向速度作为横向避撞的输入参量,实现对横纵向耦合控制器的建立。最后,基于Car Sim软件建立了整车动力学模型,包括车体、传动系统、制动系统、转向系统、悬架系统以及轮胎模型等7大系统,在不同工况下对横向避撞控制系统、横纵向避撞控制系统进行了对比仿真分析,进一步验证了横纵向耦合控制策略的有效性。
二、车辆碰撞过程中转动参量的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、车辆碰撞过程中转动参量的影响(论文提纲范文)
(1)铰接式车辆紧急变道避障控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 变道避障控制及半挂车轨迹跟随控制国内外研究现状 |
1.2.1 变道避障国外研究现状 |
1.2.2 变道避障国内研究现状 |
1.2.3 半挂车轨迹跟随国外研究现状 |
1.2.4 半挂车轨迹跟随国内研究现状 |
1.3 现有研究存在的问题 |
1.4 本文结构 |
第2章 铰接式车辆紧急变道模型建立和仿真分析 |
2.1 紧急避障工况分析 |
2.2 铰接式车辆动力学建模 |
2.2.1 坐标系与模型假设 |
2.2.2 车辆模型简化假设 |
2.2.3 带主动转向的铰接式车辆三自由度动力学模型 |
2.2.4 带主动转向的铰接式车辆五自由度动力学模型 |
2.3 半挂车的主动转向系统 |
2.4 基于遗传算法的刚度参数辨识 |
2.4.1 遗传算法 |
2.4.2 各参数辨识及分析 |
2.5 运动学模型仿真验证 |
2.6 本章小结 |
第3章 铰接式车辆紧急变道轨迹规划 |
3.1 避障轨迹分析 |
3.1.1 轨迹限制条件 |
3.1.2 轨迹侧翻极限 |
3.1.3 分段轨迹 |
3.2 避障轨迹 |
3.2.1 回旋线 |
3.2.2 参数选择 |
3.3 回正轨迹 |
3.4 安全距离模型 |
3.4.1 安全距离模型 |
3.4.2 和AEBS的比较 |
3.5 本章小结 |
第4章 铰接式车辆紧急变道轨迹跟踪 |
4.1 轨迹跟踪分析 |
4.2 模型预测控制原理 |
4.3 模型预测控制器设计 |
4.3.1 铰接式车辆三自由度线性时变模型 |
4.3.2 优化求解 |
4.3.3 约束分析 |
4.4 仿真模型搭建 |
4.5 仿真实例与分析 |
4.5.1 空载工况 |
4.5.2 满载工况 |
4.6 本章小结 |
第5章 全文总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(2)电动助力转向系统的力学特性分析及控制仿真研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 本课题研究的背景及意义 |
1.2 汽车助力转向系统概述 |
1.3 电动助力转向系统的国内外发展状况 |
1.3.1 国外发展状况 |
1.3.2 国内发展状况 |
1.4 本课题研究的主要内容 |
第2章 电动助力转向系统力学特性分析 |
2.1 转向助力特性分析 |
2.1.1 原地转向阻力矩 |
2.1.2 车辆行驶转向阻力矩 |
2.1.3 稳态圆周行驶方向盘力矩 |
2.1.4 转向助力矩 |
2.1.5 转向助力特性 |
2.1.6 助力特性曲线公式 |
2.1.7 助力特性参数设计 |
2.2 EPS齿条动态摩擦特性分析 |
2.2.1 EPS中主要摩擦部件 |
2.2.2 摩擦特性 |
2.2.3 Lugre模型 |
2.2.4 模型仿真 |
2.3 EPS齿条运动惯量分析 |
2.3.1 齿条运动等效质量 |
2.3.2 齿条运动传递函数 |
2.4 本章小结 |
第3章 EPS控制策略研究 |
3.1 EPS主要功能 |
3.2 EPS系统控制框架 |
3.3 助力电流控制算法 |
3.4 模糊PID控制器设计 |
3.4.1 确定模糊子集 |
3.4.2 确定变量论域 |
3.4.3 定义隶属函数 |
3.4.4 确立模糊控制规则 |
3.4.5 模糊推理和去模糊化 |
3.5 补偿控制设计 |
3.5.1 摩擦补偿 |
3.5.2 惯性补偿 |
3.6 本章小结 |
第4章 电动助力转向系统建模及仿真 |
4.1 EPS动力学建模 |
4.1.1 转向盘和转向轴模型 |
4.1.2 扭矩传感器模型 |
4.1.3 电机模型 |
4.1.4 齿轮齿条子模型 |
4.1.5 EPS系统动力学参数 |
4.2 车辆线性二自由度模型 |
4.3 基于Simulink的EPS系统建模 |
4.4 仿真分析 |
4.4.1 助力电流输出仿真 |
4.4.2 助力转矩输出仿真 |
4.4.3 车辆瞬态响应仿真 |
4.4.4 目标电流跟随性能仿真 |
4.4.5 摩擦补偿控制仿真 |
4.4.6 惯性补偿控制仿真 |
4.5 本章小结 |
第5章 电动助力转向系统台架试验 |
5.1 转向负载试验台搭建 |
5.2 试验数据的设定及采集 |
5.2.1 数据采集系统 |
5.2.2 方向盘转矩测量 |
5.2.3 方向盘转角测量 |
5.2.4 电机电流测量 |
5.2.5 车速设定 |
5.3 助力电流跟随试验 |
5.4 空载转向试验 |
5.5 转向轻便性试验 |
5.6 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(3)基于深度强化学习的半挂式车辆自适应巡航控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与课题的提出 |
1.2 ACC系统发展与现状 |
1.2.1 ACC系统早期发展 |
1.2.2 CACC系统的发展 |
1.3 强化学习理论 |
1.3.1 马尔科夫过程 |
1.3.2 马尔科夫奖励过程 |
1.3.3 马尔科夫决策过程 |
1.3.4 深度强化学习理论研究现状 |
1.4 强化学习算法在车辆领域的应用 |
1.4.1 国外近年来在强化学习与车辆结合领域的发展 |
1.4.2 国内近年来在强化学习与车辆结合领域的发展 |
1.4.3 当前研究的总结与分析 |
1.5 论文主要研究内容和技术路线 |
1.6 论文结构 |
第2章 重型半挂车模型构建与优化 |
2.1 概述 |
2.2 重型半挂车三自由度横摆模型 |
2.3 重型半挂车五自由度横摆侧倾简化模型 |
2.4 半挂车辆侧倾稳定性模型的建立 |
2.4.1 半挂车辆各轴载荷分析 |
2.4.2 横向载荷转移率计算 |
2.5 容积无穷卡尔曼滤波器的设计 |
2.6 垂向载荷修正算法 |
2.7 本章小结 |
第3章 基于深度强化学习的自适应巡航算法 |
3.1 概述 |
3.2 自适应巡航工况的驾驶员动作集获取 |
3.2.1 半挂车实验台架简介 |
3.2.2 驾驶员风格辨识 |
3.2.3 驾驶员行为采集与动作空间 |
3.3 车辆状态集与状态空间设计 |
3.3.1 车辆横向状态 |
3.3.2 车辆纵向状态 |
3.4 自适应巡航工况的深度强化学习控制流程 |
3.4.1 基于深度确定性策略梯度的DRL |
3.4.2 经验回放和独立目标网络 |
3.4.3 基于深度确定性策略梯度的智能车辆控制 |
3.4.4 车辆智能体网络结构设计 |
3.5 控制目标与奖励函数 |
3.6 本章小结 |
第4章 半挂式车辆自适应巡航控制策略实验验证 |
4.0 概述 |
4.1 仿真环境对比分析与验证地图搭建 |
4.2 智能体训练过程分析 |
4.3 不同环境及工况下控制策略验证 |
4.4 本章小结 |
第5章 全文总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
作者简介及在学期间取得的科研成果 |
致谢 |
(4)磁阻电机式车辆横向稳定杆耦合特性及其控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 车辆主动稳定杆原理及控制研究现状 |
1.2.2 磁阻电机非线性振动及控制研究现状 |
1.2.3 机电系统机电耦合非线性振动及控制研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
第二章 车用主动横向稳定杆磁阻电机设计 |
2.1 引言 |
2.2 电机式主动横向稳定杆及目标转矩计算 |
2.2.1 电机式主动横向稳定杆系统 |
2.2.2 磁阻电机目标转矩计算 |
2.3 磁阻电机设计及有限元分析 |
2.3.1 磁阻电机设计 |
2.3.2 磁阻电机有限元静态磁场分析 |
2.3.3 磁阻电机有限元瞬态磁场分析 |
2.4 磁阻电机加载实验 |
2.5 本章小结 |
第三章 磁阻电机式主动稳定杆机械-电磁耦合振动特性 |
3.1 引言 |
3.2 磁阻电机非线性磁链模型 |
3.2.1 基于指数函数的磁链模型 |
3.2.2 磁阻电机磁链检测 |
3.2.3 磁链模型参数估计 |
3.3 磁阻电机式主动稳定杆机械-电磁耦合特性 |
3.3.1 机电耦合动力学模型 |
3.3.2 系统非线性方程求解 |
3.3.3 系统稳定性分析 |
3.4 负载激励下系统耦合特性仿真与实验 |
3.4.1 系统耦合特性数值仿真 |
3.4.2 系统耦合振动实验 |
3.5 本章小结 |
第四章 磁阻电机式主动稳定杆电气-电磁耦合特性 |
4.1 引言 |
4.2 功率变换器数学模型 |
4.2.1 磁阻功率变换器时域分析 |
4.2.2 磁阻功率变换器迭代离散模型 |
4.3 功率变换器稳定性分析 |
4.3.1 功率变换器离散分析 |
4.3.2 功率变换器离散系统稳定性 |
4.3.3 功率变换器分岔特性 |
4.4 功率变换器耦合特性仿真与实验 |
4.4.1 功率变换器耦合特性时域仿真 |
4.4.2 功率变换器耦合特性实验 |
4.5 本章小结 |
第五章 磁阻电机式主动稳定杆系统非线性控制 |
5.1 引言 |
5.2 电机式主动横向稳定杆车辆瞬态侧倾模型 |
5.2.1 前后轴主动横向稳定杆输出力矩模型 |
5.2.2 前后轴电机输出转矩模型 |
5.3 磁阻电机式主动横向稳定杆控制方法研究 |
5.3.1 电机式主动横向稳定杆总体控制策略 |
5.3.2 外环控制器设计 |
5.3.3 内环控制器设计 |
5.4 基于CarSim的系统控制仿真 |
5.4.1 基于Car Sim仿真方案 |
5.4.2 车辆动力学性能仿真 |
5.4.3 磁阻电机性能仿真 |
5.5 本章小结 |
第六章 磁阻电机式主动稳定杆控制系统设计及实验 |
6.1 引言 |
6.2 控制系统硬件电路设计 |
6.2.1 控制系统架构和最小核心系统 |
6.2.2 功率变换电路及驱动电路 |
6.2.3 相电流及转子位置信号检测电路 |
6.3 控制系统软件设计 |
6.3.1 主程序设计 |
6.3.2 信号采样程序设计 |
6.3.3 转子位置状态及中断程序 |
6.4 磁阻电机式主动稳定杆控制实验 |
6.4.1 控制系统实验平台设计 |
6.4.2 路面激励下车辆侧倾实验 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 创新点 |
7.3 研究工作展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
致谢 |
(5)约束变胞机构的冲击动力学特性与参数优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究意义与来源 |
1.2 变胞机构研究现状 |
1.2.1 变胞机构结构学 |
1.2.2 变胞机构运动学 |
1.2.3 变胞机构动力学 |
1.2.4 变胞机构应用 |
1.3 约束变胞机构构态切换过程研究现状 |
1.4 碰撞动力学建模方法研究现状 |
1.4.1 冲量-动量法 |
1.4.2 连续接触力法 |
1.4.3 接触约束法 |
1.5 性能指标研究现状 |
1.6 参数优化研究现状 |
1.7 存在问题与不足 |
1.8 主要研究内容 |
第二章 约束变胞机构稳态构型下的模块化动力学模型 |
2.1 引言 |
2.2 约束变胞机构组成原理 |
2.3 主动件动力学模型 |
2.4 基本Assur杆组动力学模型 |
2.5 扩展Assur杆组动力学模型 |
2.5.1 变胞运动副的运动特性分析 |
2.5.2 扩展Assur杆组的构态划分 |
2.5.3 扩展Assur杆组的动力学分析 |
2.6 约束变胞机构动力学的具体求解过程 |
2.6.1 初始时刻约束变胞机构的运动学和动力学 |
2.6.2 任意时刻约束变胞机构的运动学和动力学 |
2.7 约束变胞机构模块化动力学仿真 |
2.7.1 平面双层纸板折叠变胞机构 |
2.7.2 变胞式精梳机钳板摆动机构 |
2.8 本章小结 |
第三章 约束变胞机构构态切换过程中的冲击动力学模型 |
3.1 引言 |
3.2 约束变胞机构构态切换过程中的冲击及动力学分析 |
3.2.1 冲击类型 |
3.2.2 Ⅰ类冲击动力学分析 |
3.2.3 Ⅱ类冲击动力学分析 |
3.3 约束变胞机构冲量求解模型 |
3.3.1 接触碰撞模型 |
3.3.2 Ⅰ类冲量求解模型 |
3.3.3 Ⅱ类冲量求解模型 |
3.4 约束变胞机构冲击动力学仿真 |
3.4.1 平面3 自由度约束变胞机构 |
3.4.2 平面双层纸板折叠变胞机构 |
3.5 实验与分析 |
3.5.1 冲击动力学测试实验台 |
3.5.2 实验过程 |
3.5.3 实验结果 |
3.6 本章小结 |
第四章 约束变胞机构内部关节冲击响应分析 |
4.1 引言 |
4.2 变胞运动副冲量求解模型 |
4.2.1 Ⅰ类冲击运动系统的变胞运动副冲量求解模型 |
4.2.2 Ⅱ类冲击运动系统的变胞运动副冲量求解模型 |
4.3 非变胞运动副冲量求解模型 |
4.3.1 树系统约束变胞机构系统动力学 |
4.3.2 树系统约束变胞机构系统内部冲量求解模型 |
4.4 算例仿真 |
4.4.1 平面3 自由度约束变胞机构 |
4.4.2 平面双层纸板折叠变胞机构 |
4.5 本章小结 |
第五章 约束变胞机构的冲击运动性能评价指标分析 |
5.1 引言 |
5.2 约束变胞机构运动学建模 |
5.2.1 树系统约束变胞机构运动学模型 |
5.2.2 非树系统约束变胞机构运动学模型 |
5.3 速度性能分析 |
5.3.1 速度椭球 |
5.3.2 全局条件数性能指标 |
5.3.3 局部条件数性能指标 |
5.3.4 速度性能指标 |
5.4 冲击性能分析 |
5.4.1 全局冲击性能指标 |
5.4.2 局部冲击性能指标 |
5.5 动力学性能分析 |
5.5.1 冲击动力学性能方程 |
5.5.2 动力学操作度椭球 |
5.5.3 全局动力学条件数指标 |
5.5.4 局部动力学条件数指标 |
5.6 本章小结 |
第六章 基于冲击运动性能的机构参数优化 |
6.1 引言 |
6.2 机构参数优化设计模型 |
6.3 平面3 自由度约束变胞机构参数优化 |
6.3.1 约束条件及目标函数建立 |
6.3.2 优化结果分析 |
6.4 平面双层纸板折叠变胞机构参数优化 |
6.4.1 约束条件及目标函数建立 |
6.4.2 优化结果分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 工作展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况 |
致谢 |
(6)面向动力学控制的电子机械制动系统控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 电子机械制动系统研究现状 |
1.2.1 电子机械制动系统执行机构研究现状 |
1.2.2 电子机械制动系统控制算法研究现状 |
1.2.3 基于EMB的汽车纵向动力学控制策略研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 电子机械制动系统执行机构设计与建模 |
2.1 EMB工作原理及执行器结构 |
2.2 EMB执行机构设计要求 |
2.2.1 制动间隙消除时间设计 |
2.2.2 最大夹紧力设计及校核 |
2.3 EMB执行机构选型与设计计算 |
2.3.1 运动转换机构的选型与设计 |
2.3.2 驱动电机及减速器的选型与设计 |
2.4 EMB执行机构数学模型 |
2.4.1 驱动电机模型 |
2.4.2 驱动电机摩擦模型 |
2.4.3 驱动电机负载模型 |
2.4.4 传动机构模型 |
2.4.5 制动盘模型 |
2.5 EMB执行机构仿真模型 |
2.6 本章小结 |
第3章 EMB驱动电机控制策略设计及仿真 |
3.1 永磁同步电机矢量控制方法 |
3.2 三种坐标系与坐标变换 |
3.3 空间矢量脉宽调制技术(SVPWM) |
3.3.1 SVPWM的基本原理 |
3.3.2 SVPWM的算法实现 |
3.4 基于MPC的电流环控制策略研究 |
3.4.1 模型预测控制基本原理 |
3.4.2 基于MPC的永磁同步电机q轴电流控制策略 |
3.4.3 电流环控制模型搭建与仿真验证 |
3.5 本章小结 |
第4章 电子机械制动系统控制策略设计及验证 |
4.1 电子机械制动系统多阶段闭环控制策略设计 |
4.1.1 EMB制动过程分析 |
4.1.2 EMB多阶段闭环控制策略研究 |
4.2 基于自抗扰控制的压力环控制算法研究 |
4.3 基于Amesim的EMB控制策略联合仿真验证 |
4.3.1 基于Amesim的EMB执行机构建模 |
4.3.2 电子机械制动系统联合仿真平台搭建 |
4.3.3 联合仿真结果分析 |
4.4 硬件在环平台搭建及实验验证 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于电子机械制动的车辆纵向动力学控制策略研究 |
5.1 基于EMB的纵向动力学控制系统架构 |
5.2 纵向动力学下层控制算法研究 |
5.2.1 行驶车辆纵向受力分析 |
5.2.2 目标制动压力控制模块设计 |
5.2.3 目标驱动转矩控制模块设计 |
5.2.4 驱动与制动模式切换策略 |
5.3 纵向动力学上层决策算法研究 |
5.3.1 自适应巡航系统控制策略 |
5.3.2 自动紧急制动系统控制策略 |
5.3.3 功能模块切换控制策略 |
5.4 联合仿真验证 |
5.4.1 联合仿真平台的搭建 |
5.4.2 联合仿真分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
作者简介及在读期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(7)考虑非线性因素的新型并联机构振动特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 研究的目的和意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 并联机构非线性振动模态分析研究现状 |
1.3.2 并联机构模态参数辨识研究现状 |
1.3.3 并联机构刚度特性研究现状 |
1.4 主要研究内容 |
第2章 基于数轴法的新型并联机构振动模型建立 |
2.1 引言 |
2.2 一种新型并联指向机构的构型 |
2.3 考虑瑞利阻尼的并联机构振动模型建立 |
2.3.1 基于数轴法的并联机构模态建模方法 |
2.3.2 并联指向机构的瑞利阻尼模态建模 |
2.3.3 多体结构常值质量及刚度阻尼系数求解 |
2.4 并联指向机构理论模型的模态参数辨识及验证 |
2.4.1 机构有限元模态分析 |
2.4.2 基于特征值分解的模态参数辨识 |
2.4.3 基于留数形式频响函数的模态参数辨识 |
2.5 并联指向机构时域振动响应建模分析 |
2.5.1 无阻尼时域自由振动响应建模 |
2.5.2 振动响应求解中的病态奇异规避方法研究 |
2.5.3 构建考虑瑞利阻尼的时域振动响应模型 |
2.5.4 不同初始条件下机构的振动响应分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 含间隙并联机构非线性振动系统建模及分析方法 |
3.1 引言 |
3.2 考虑间隙副残余刚度的机构振动系统建模方法 |
3.2.1 含间隙运动副残余刚度系数的建立 |
3.2.2 含间隙并联机构非线性振动系统建模 |
3.3 并联机构非线性三维含间隙碰撞模型的建立 |
3.3.1 含间隙转动副的空间接触碰撞特征建模 |
3.3.2 基于ADAMS二次开发的间隙动力学仿真界面设计 |
3.4 考虑间隙振动的并联机构工作性能研究 |
3.4.1 连杆间从动转动副间隙对机构性能的影响 |
3.4.2 驱动转动副间隙的影响 |
3.4.3 耦合运动副间隙的影响 |
3.5 考虑时变间隙的并联机构非线性模态分析 |
3.5.1 非线性等效刚度系数求解 |
3.5.2 时变间隙影响下的模态频率分布特征 |
3.6 本章小结 |
第4章 不同姿态及刚度下机构的振动系统特性 |
4.1 引言 |
4.2 不同姿态下并联指向机构模态特征分析 |
4.2.1 基于最佳填充空间设计法的实验组矩阵设计 |
4.2.2 并联机构变姿态模态特征解析方法 |
4.2.3 基于遗传聚集响应面法的模态特征曲面拟合 |
4.3 关键部位不同刚度下的振动系统特性分析 |
4.3.1 振动频率对单刚度变量的敏感度 |
4.3.2 振动频率对多刚度耦合变量的敏感度 |
4.3.3 机构响应振幅对多刚度耦合变量的敏感度 |
4.4 本章小结 |
第5章 新型并联指向机构的模态试验模拟及验证 |
5.1 引言 |
5.2 新型并联指向机构模态预分析 |
5.2.1 指向机构模态节点预测 |
5.2.2 基于振型参与系数的密集重根模态分析 |
5.3 机构单点激励模态试验模拟 |
5.3.1 模态激励试验模拟方法 |
5.3.2 连杆不同位置的频率响应 |
5.3.3 整体布置方案的可辨识频率阶次分析 |
5.3.4 附加质量对指向机构模态影响 |
5.4 并联指向机构样机模态试验 |
5.4.1 测量设备搭建及激励试验 |
5.4.2 指向机构试验模态的参数辨识 |
5.4.3 机构工作频率分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(8)汽车提示音交互设计与研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 汽车提示音相关研究进展 |
1.3.1 声音警示性对驾驶安全影响的相关研究 |
1.3.2 声音对驾驶行为影响的相关研究 |
1.3.3 声音对驾驶反应时长影响的相关研究 |
1.3.4 声音情绪对驾驶安全影响的相关研究 |
1.3.5 研究梳理 |
1.4 论文研究内容与结构 |
1.4.1 研究目标与要解决的问题 |
1.4.2 论文的组织与框架 |
第二章 声音设计的理论与应用研究 |
2.1 声音的基本知识 |
2.1.1 声音物理维度 |
2.1.2 听觉特性 |
2.2 声音景观学 |
2.2.1 声音景观概念 |
2.2.2 声音景观学发展脉络 |
2.2.3 声音景观学研究现状 |
2.3 声音设计应用研究 |
2.3.1 听觉场景分析 |
2.3.2 声音交互设计研究 |
2.3.3 汽车声品质评价 |
2.4 本章小节 |
第三章 汽车提示音设计流程和方法研究 |
3.1 组织符号学 |
3.1.1 组织符号学框架 |
3.1.2 汽车声音系统的组织符号学框架 |
3.1.3 组织洋葱模型 |
3.3 汽车提示音设计流程分析 |
3.3.1 传统产品设计流程分析 |
3.3.2 交互设计流程分析 |
3.3.3 提示音设计流程研究 |
3.4 基于洋葱模型的汽车提示音设计流程 |
3.4.1 目标与计划 |
3.4.2 需求定义 |
3.4.3 原型设计 |
3.4.4 测试评价 |
3.4.5 汽车提示音设计流程洋葱模型 |
3.5 需求提取的组织符号学方法 |
3.5.1 问题清晰法 |
3.5.2 语义分析法 |
3.5.3 规范分析法 |
3.6 汽车提示音的用户需求分析及需求提取案例 |
3.6.1 汽车提示音的用户需求分析 |
3.6.2 汽车提示音的用户需求提取案例 |
3.7 本章小结 |
第四章 汽车提示音警示性研究 |
4.1 汽车提示音分析 |
4.2 汽车提示音警示性分析 |
4.3 提示音的警示性测评实验 |
4.3.1 实验被试人员 |
4.3.2 实验环境及设备 |
4.3.3 实验材料 |
4.3.4 实验方案 |
4.3.5 实验具体步骤 |
4.3.6 实验流程 |
4.3.7 实验结果 |
4.4 警示性评测实验讨论 |
4.5 警示性评测实验结论 |
第五章 汽车提示音对中位车道驾驶反应的影响研究 |
5.1 实验设计背景 |
5.2 提示音警示性对中位车道的视觉反应实验 |
5.2.1 实验被试人员 |
5.2.2 实验设备 |
5.2.3 实验声音刺激材料和视觉刺激材料 |
5.2.4 中位车道实验方案 |
5.2.5 实验步骤 |
5.2.6 实验流程 |
5.2.7 实验结果 |
5.3 中位车道驾驶反应实验讨论 |
5.4 中位车道驾驶反应实验结论 |
第六章 汽车提示音对左右位车道驾驶反应的影响研究 |
6.1 汽车提示音对左右位车道驾驶反应的影响实验 |
6.1.1 实验被试 |
6.1.2 实验设备 |
6.1.3 实验材料 |
6.1.4 左右位车道驾驶反应实验方案 |
6.1.5 左右位车道驾驶反应实验具体步骤 |
6.1.6 实验流程 |
6.1.7 不同方位车道驾驶反应实验结果 |
6.2 左中右位车道驾驶反应实验综合讨论 |
6.3 实验结论 |
第七章 汽车提示音情绪维度评测研究 |
7.1 实验设计背景 |
7.2 汽车提示音情绪维度评测实验 |
7.2.1 实验被试人员 |
7.2.2 相关实验设备 |
7.2.3 实验提示音材料 |
7.2.4 实验方案 |
7.2.5 实验具体步骤 |
7.2.6 情绪维度评测实验流程 |
7.2.7 情绪维度评测实验结果 |
7.3 情绪维度评测实验讨论 |
7.4 实验结论 |
第八章 不同情绪下汽车提示音对驾驶反应的影响研究 |
8.1 实验设计背景 |
8.2 不同情绪下汽车提示音对驾驶反应的影响实验 |
8.2.1 实验测试人员 |
8.2.2 实验环境及设备 |
8.2.3 实验情绪诱发视频材料和听觉视觉刺激材料 |
8.2.4 实验方案 |
8.2.5 实验具体步骤 |
8.2.6 实验流程 |
8.2.7 实验结果 |
8.3 实验讨论 |
8.4 实验总结 |
总结和展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得与学位论文相关的成果 |
致谢 |
(9)基于汽车SBW系统的横向稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.2 研究现状概述 |
1.2.1 SBW系统研究现状 |
1.2.2 横向稳定性的研究现状 |
1.2.3 非线性系统的研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
第2章 SBW系统车辆动力学建模 |
2.1 SBW系统简介及其动力学建模 |
2.1.1 转向盘模块 |
2.1.2 转向执行模块 |
2.2 车辆动力学建模 |
2.2.1 轮胎模型 |
2.2.2 七自由度整车模型 |
2.2.3 二自由度参考模型 |
2.3 整车模型与参考模型的仿真 |
2.4 本章小结 |
第3章 附加前轮转角的双向控制器设计 |
3.1 分层协调控制 |
3.1.1 汽车稳定状态判断 |
3.1.2 分层协调控制总体结构 |
3.2 附加前轮转角控制器—上层控制器 |
3.2.1 PID控制器与模糊控制器介绍 |
3.2.2 模糊PID控制器设计 |
3.2.3 确定模糊PID参数 |
3.3 双向控制器设计—下层控制器设计 |
3.3.1 常用双向控制器结构 |
3.3.2 双向控制器设计 |
3.4 本章小结 |
第4章 仿真实验结果分析 |
4.1 角阶跃工况仿真结果分析 |
4.1.1 整车模型与参考模型仿真结果分析 |
4.1.2 双向控制器仿真结果分析 |
4.1.3 控制系统仿真结果分析 |
4.2 正弦工况下仿真实验结果分析 |
4.2.1 整车模型与参考模型仿真结果分析 |
4.2.2 双向控制器仿真结果分析 |
4.2.3 控制系统仿真结果分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 转向系统内碰撞的研究 |
5.1 非线性动力学概述 |
5.1.1 非线性动力学理论 |
5.2 非线性系统动力学模型构建 |
5.3 实验结果分析 |
5.3.1 车辆系统运动分析 |
5.3.2 稳定性分析 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
致谢 |
(10)基于横纵向耦合的车辆主动避撞控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
缩略词 |
第1章 绪论 |
1.1 研究意义及背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 研究内容 |
第2章 车辆横纵向避撞模式分析 |
2.1 碰撞预警 |
2.1.1 碰撞时间模型 |
2.1.2 危险等级划分 |
2.2 纵向和横向避撞方案 |
2.2.1 纵向避撞方案 |
2.2.2 横向避撞方案 |
2.3 横纵向避撞决策逻辑 |
2.4 本章小结 |
第3章 横向分层避撞控制系统 |
3.1 横向分层避撞控制系统设计 |
3.2 上层路径规划控制器设计 |
3.2.1 低精度的点质量模型 |
3.2.2 LTV MPC算法实现过程 |
3.3 局部避撞路径规划结果分析 |
3.4 下层路径跟踪控制器设计 |
3.4.1 高精度的三自由度模型 |
3.4.2 避撞路径跟踪控制器设计 |
3.5 本章小结 |
第4章 横纵向耦合避撞控制系统 |
4.1 纵向分层避撞控制系统设计 |
4.1.1 上层控制系统 |
4.1.2 下层控制系统 |
4.2 横纵向耦合避撞分析 |
4.3 横纵向耦合控制器设计 |
4.4 本章小结 |
第5章 横纵向耦合避撞系统动力学建模 |
5.1 Car Sim软件介绍 |
5.2 基于Car Sim的整车动力学模型建立 |
5.2.1 车体 |
5.2.2 空气动力学 |
5.2.3 轮胎 |
5.2.4 转向系统 |
5.2.5 制动系统 |
5.2.6 动力传动系统 |
5.2.7 悬架系统 |
5.3 模型求解器 |
5.4 本章小结 |
第6章 横纵向耦合避撞控制系统仿真分析 |
6.1 Car Sim/Simulink联合仿真平台的建立 |
6.2 横向分层避撞控制系统联合仿真分析 |
6.3 横纵向耦合避撞控制联合仿真分析 |
6.3.1 高速高附着路面 |
6.3.2 高速低附着路面 |
6.4 本章总结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 研究总结 |
7.2 论文创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
四、车辆碰撞过程中转动参量的影响(论文参考文献)
- [1]铰接式车辆紧急变道避障控制策略研究[D]. 宋广昊. 吉林大学, 2021(01)
- [2]电动助力转向系统的力学特性分析及控制仿真研究[D]. 梅辉. 扬州大学, 2021(08)
- [3]基于深度强化学习的半挂式车辆自适应巡航控制研究[D]. 孙铭. 吉林大学, 2021(01)
- [4]磁阻电机式车辆横向稳定杆耦合特性及其控制研究[D]. 王立标. 东华大学, 2021
- [5]约束变胞机构的冲击动力学特性与参数优化研究[D]. 宋艳艳. 天津工业大学, 2021
- [6]面向动力学控制的电子机械制动系统控制策略研究[D]. 牟希东. 吉林大学, 2021(01)
- [7]考虑非线性因素的新型并联机构振动特性研究[D]. 魏元浩. 燕山大学, 2021(01)
- [8]汽车提示音交互设计与研究[D]. 钟韬. 广东工业大学, 2021(08)
- [9]基于汽车SBW系统的横向稳定性研究[D]. 邹一楠. 沈阳理工大学, 2021(01)
- [10]基于横纵向耦合的车辆主动避撞控制策略研究[D]. 张开美. 天津职业技术师范大学, 2021(06)