摘要：针对智能车辆在高速、低附着等极限工况下轨迹跟踪精度差,易出现侧滑、失稳等危险问题,基于分布式电驱动智能车辆,提出一种分层控制架构的轨迹跟踪算法。基于3自由度单轨车辆动力学模型建立了上层线性时变模型预测控制器(LTVMPC),通过滚动求解带约束的优化问题,得到最优前轮转角,同时由PID纵向驾驶员模型输出期望力矩实现车速跟踪。通过线性二次型调节器(LQR)设计了下层直接横摆力矩控制器,并根据垂直载荷优化分配方法,对计算得到的附加横摆力矩进行了力矩分配。最后,建立Carsim与Matlab/Simulink联合仿真平台,对所建轨迹跟踪控制的有效性进行了仿真分析。仿真结果表明:文中搭建的轨迹跟踪控制策略能显著改善分布式电驱动智能车辆在高速高附着与高速低附着路面的轨迹跟踪精度与横向稳定性。

摘要：为解决怠速时转向盘振动大问题,用基于稳健性的设计方法,开发了动力吸振器(dynamic vibration absorber,DVA)。采用最小二乘迭代法,识别出动力吸振器安装位置的等效参数,运用基于6sigma多目标稳健性优化方法,进行动力吸振器的参数的优化。在样件制作前用有限元仿真预测其固有频率,用激振台测出其固有频率。装车试验的试验结果表明,基于6sigma稳健设计的动力吸振器具有更好的可靠性,可有效地降低转向盘的振动。

摘要：针对结构化道路下智能汽车避障路径规划问题,提出一种采样区域优化的避障路径规划方法。充分考虑道路环境和障碍车辆信息,建立障碍车辆膨胀椭圆层模型对道路环境进行风险划分;将避障过程分为换道避障、换道后直行、返回全局路径参考线3个阶段,在每个阶段中,通过膨胀椭圆层模型选取低风险采样点生成候选路径;考虑路径舒适性和全局路径追踪能力,设计舒适性及偏移代价函数,结合膨胀椭圆层模型建立安全性代价函数,选取最优路径。为检验方法的有效性,通过构建直道和弯道场景,进行避障仿真和实车验证。研究结果表明,在不同场景下,所提出的方法能有效避免与静态、动态障碍车辆发生碰撞,高效规划出安全、平滑的行驶路径。

摘要：针对极限工况下轮胎易饱和导致车辆失稳问题,提出基于滑模控制的主动空气动力学控制和主动后轮转向集成控制策略,提高低附着路面上车辆的稳定性.该控制策略由上层控制器和底层控制器组成:上层控制器基于车辆二自由度模型确定期望动力学响应,并建立协调控制策略;下层控制器分别建立基于前馈-LQR反馈的主动后轮转向和基于滑模控制的主动空气动力学控制策略,并集成实现车辆稳定性协调控制.通过搭建Carsim/Simulink联合仿真环境,选取双移线工况和漂移工况对协调控制策略的有效性进行验证.结果表明,所设计的协调控制系统能够降低轮胎的利用率,并显著提高车辆的稳定性.

摘要：为综合考虑车门结构刚度、振动特性和侧面柱碰撞安全性能,对电动汽车车门进行基于近似模型的多目标多学科优化设计(MDO)。以全新设计的单排两座小型电动汽车(EV)为目标车型,建立了与实验对标的整车及车门有限元模型。基于欧洲侧面柱碰实验标准,利用Hammersley实验设计(DOE)方法,结合主效应分析,确定9个车门关键零件的尺寸为设计变量;结合径向基函数(RBF)近似方法,进行全局优化。结果表明:在保证车门振动特性的同时,多学科优化方法有效提高车门刚度及侧面柱碰综合指标,并实现车门减质量7.5%。

摘要：为改善高速公路行车安全性,设计了智能汽车动态避障轨迹规划与跟踪集成控制器。建立了智能汽车的动力学及运动学模型,以主车与周围车辆无碰撞、跟随期望轨迹以及保证车辆稳定性作为优化目标,用虚拟势场法描述主车与周围车辆的位置关系,基于模型预测控制原理对智能车辆动态避障轨迹规划与跟踪进行集成控制,采用Matlab/Prescan联合仿真平台验证动态换道避障算法的有效性。结果表明:该集成控制算法在高速公路动态换道场景下,能有效避免主车与周围车辆发生碰撞,保证了行驶安全性。

摘要：应用ADAMS/Car软件建立赛车双横臂独立前、后悬架模型,并对其进行了运动学仿真分析,得出车轮跳动时悬架的运动特性。基于ADAMS/Insight模块,以前悬架硬点坐标为设计变量、前轮的定位参数和侧倾中心高度为优化目标进行多目标优化,并对优化参数后的整车操纵稳定性进行了仿真分析与实车试验。结果表明,通过优化设计提高了整车的操纵稳定性。

摘要：近似模型精度是保证碰撞类强非线性问题分析的基础。基于模型近似整体流程,利用测试函数对试验设计方法进行评定选择;结合四分位图和精度评价指标,利用测试函数和碰撞工程实例,分别建立100个采样样本、20个验证样本,比较最小二乘法、Kriging法和径向基函数3种近似算法对不同非线性度、不同变量数的响应函数近似拟合精度。结果表明,哈默斯雷试验设计方法和径向基函数近似模型技术组合是解决汽车耐撞性问题显式表征的最佳流程。

摘要：为了提高高速汽车在湿滑、冰雪路面紧急制动时的主动安全性,以MIRA模型为基础,设计了尾翼系统,对加装尾翼的MIRA汽车进行外流场数值模拟,分析了尾翼对高速汽车气动特性及制动性能的影响,并研究了尾翼攻角、纵向水平距离和垂向高度参数的影响规律。结果表明:高速汽车加装尾翼后增加了整车的气动阻力和负升力,有利于提高有效制动力;整车的气动特性及制动性能随着尾翼攻角的增大、纵向水平距离的增加、垂向高度的升高得到有效改善。

摘要：为提高车辆的制动性能,对汽车防抱死制动系统(anti-lock braking system,ABS)进行了模糊控制研究。通过对ABS特性进行分析,选取车辆滑移率作为控制量,运用模糊控制理论设计了ABS控制策略。基于CarSim与Simulink联合仿真平台,分别选取高、低附着系数路面验证ABS控制器的可行性,并与CarSim逻辑门控制模型进行对比分析。结果表明,所设计的控制器模型制动效果优于CarSim逻辑门限值控制模型,缩短了制动距离,降低了制动轮缸的工作压力,增加了制动器寿命,在提高制动稳定性的同时也增强了车辆的安全性能。