摘要：为解决自动驾驶车辆偏航控制过程中没有考虑车辆回归点回归航向角与预定轨迹切线角度重合问题,提出一种考虑回归航向角的自动驾驶车辆偏航控制方法。对规划的轨迹曲线进行处理得到轨迹各点的曲率和转向角,根据曲线的凹凸性设计了车辆偏航模型,并计算出转向角的补偿量;设计了速度跟踪控制模型,从而保证车辆以最大允许速度回归,计算速度补偿量,最后在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型并进行了仿真。结果表明,所提出的偏航控制方法可以使得偏航车辆在直线路径、圆形路径以及随机路径3个工况下迅速回归,位置误差可以达到精度要求,且满足回归实时性。

摘要：为了提高车辆在低速转向轻便性和高速转向稳定性,提出了一种基于车速和路面附着系数的转向系统可变传动比函数。分析了转向系统理想传动比曲线设计过程、主动前轮转向(AFS)系统的传动机构,提出的解决方案包括:1)根据车辆实际的横摆角速度增益与理想横摆角速度增益之间的误差变化规律对理想横摆角速度增益进行修正;2)综合考虑车速和路面附着系数对转向系统传动比的影响,推导路面附着系数、车速与转向系统传动比之间的函数关系。在Carsim/Matlab中搭建变比转向系统仿真模型,并进行仿真。结果表明:所设计的传动比函数可以根据不同车速和不同路面附着系数计算出合理的传动比。在低附着路面,可提高车辆的操纵稳定性和转向轻便性。

摘要：为在汽车自动驾驶中路径规划中能兼顾运算的实时性和可靠性,设计了一种智能仿生算法的路径寻优算法。该算法基于超声靶向微泡破坏(UTMD)算法的原理。迭代运算分为靶标圈定、微泡迭代、微小核糖核酸(miRNAs)迭代。圈定靶标,以便有效减小路径搜索范围。利用非线性函数Rastrigin对该算法进行验证。分析了迭代次数的设定方式,并采用程序自检的方式进行自行跳转。将该算法运用到二维路径规划中,并在Matlab中进行模拟。结果表明:与Dijkstra算法相比,该UTMD算法所规划的路径长度缩减4.52%。因此,该算法可有效地应用于汽车自动驾驶。

摘要：通过拟合空气弹簧的特性曲线,并利用螺旋弹簧刚度计算公式得到螺旋弹簧中径和高度的关系,在ANSYS对非线性螺旋弹簧模型进行载荷分析,并对结果数据进行拟合,得到所设计弹簧的特性曲线方程.对建立四分之一悬架系统模型的动力学方程,利用摄动法将非线性弹簧特性曲线方程线性化处理且带入动力学方程中,在MATLAB/Simulink中进行仿真分析,以及与四分之一定刚度悬架系统对比分析.仿真结果表明:利用空气弹簧非线性特性所设计的非线性弹簧可有效提高车辆的舒适性和平顺性,相对于定刚度悬架其各参数指标均有很大程度的改善和提升.

摘要：自动驾驶车辆需具备独立完成转向操作的能力,传统的电动助力转向系统无法满足该要求。为了达到自动驾驶车辆自动转向的目的,设计可同时满足驾驶员驾驶和车辆自动驾驶两种工况的车辆转向系统,对转向系统关键零部件进行选型设计;根据不同驾驶工况建立转向系统数学模型,利用Matlab/Simulink进行系统仿真。仿真结果表明,该转向系统可以满足自动驾驶工况,且可以保证车辆的稳定性,但由于转向系统输出值与输入值存在误差,导致行驶轨迹存在一定的偏移。

摘要：差动轮系助力传动机构传动比为定值的电动助力转向系统,在无电机助力时系统传递效率低,驾驶员体力消耗大。为了解决这一问题,提出了一种变比差动轮系助力传动机构。首先,通过动力学模型分析差动轮系助力传动机构传递效率低的原因,提出系统设计方案;然后,设计了一种连续可导的变传动比曲线函数,并对系统中的非圆齿轮进行设计;最后,建立数学模型对改进方案进行分析,对驾驶员体力消耗量进行计算。结果表明,改进方案后驾驶员体力消耗量降低了9.15%,证明了改进方案的合理性和有效性。

摘要：桥式起重机大小车联合运动可以提高作业效率,在其吊重防摆控制中加入大车运动更具工程意义。针对桥式起重机防摆定位控制具有非线性、强耦合、不确定等特点,设计Fuzzy-LQR控制吊重摆动。根据Lagrange方程建立三维动力学模型并在大小车运动方向对其进行解耦;通过信息融合技术将模糊控制器的多输入进行降维处理,解决模糊规则爆炸问题,结合LQR控制原理搭建Simulink仿真模型。选用CXTD16t-19.5m双梁桥式起重机进行仿真模拟,结果表明:运用Fuzzy-LQR分别控制解耦后的大小车运动或者大小车联合运动都能达到防摆定位的目的。

摘要：针对盘形凸轮轮廓曲线绘制过程复杂、精确度低和参数对应关系不直观等问题,设计一种可连续、准确绘制盘形凸轮轮廓曲线的装置。利用凸轮轮廓曲线反求原理,结合机械运动的变换、合成与分解,对装置的传动方案和总体布置进行设计;通过分析装置的运动特征,对传动机构、基圆调整机构和偏心距调整机构等进行设计。在MATLAB中仿真对比绘制曲线与理论曲线,并在CATIA软件中建模仿真并制作实物,结果表明:所设计的凸轮轮廓曲线绘制装置可实现凸轮轮廓曲线绘制、基圆半径调整和偏心距调整等功能,验证了设计的可行性。所设计的凸轮轮廓曲线绘制装置操作简便,可准确清晰地绘制出凸轮轮廓曲线,提高了凸轮轮廓曲线的绘制精度和凸轮轮廓曲线分析的直观性。

摘要：为了提高混合动力汽车废气能量回收系统的回收效率,设计了一套完整的系统控制器,控制器可以根据发动机的不同工况准确及时做出调整。控制器包括模糊控制器的设计、数据采集系统的设计、模糊控制器硬件电路设计,并完成了程序调试与电路板制作。控制器以涡轮机转速、发电机电流、排气背压和蓄电池SOC值为输入参数,经过控制器处理后以涡轮机导流叶片倾角和旁通阀开度为输出,调整系统达到最佳工作点,提高系统工作效率。试验证明,该控制器与理论设计相比误差很小,能保证系统达到高效平稳的运行状态。

摘要：针对人机共驾车辆路径跟踪控制精度和车辆稳定性难以有效保障的问题,提出一种集成控制策略,包括主动前轮转向系统(AFS)可变传动比曲线和基于模型预测控制(MPC)的路径跟踪控制器。针对稳定性控制,构建考虑路面附着条件和车速的AFS可变传动比函数,用于保证车辆路径跟踪过程中的安全性和横向稳定性;针对路径跟踪控制,设计基于MPC的路径跟踪控制器,用于跟踪目标路径;搭建了基于Carsim/Matlab的联合仿真平台并进行仿真验证。结果表明:集成控制策略可以有效改善人机共驾车辆的操作稳定性,显著提高了车辆的跟踪性能,削弱了驾驶员驾驶状态波动对车辆行驶安全的影响。