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：为满足汽车动力总成悬置系统匹配过程中悬置的刚度要求,对悬置中非橡胶填充结构进行优化设计,以长槽的半径r,圆槽的半径R,两槽间的夹角α,长槽的角度β为结构参数,采取正交试验与ABAQUS有限元软件结合的方法,对橡胶悬置刚度进行仿真试验。根据试验结果建立二阶响应面模型,通过谢菲尔德遗传算法进行优化,从而获取非橡胶填充结构参数以满足悬置刚度要求。优化结果与试验验证误差较小,满足设计要求。该方法在橡胶悬置设计阶段具有参考意义。

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：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：本文首先对定轴式指南车和差动式指南车进行了比较分析,发现定轴式指南车虽受限于平面直行和平面定点转弯,但在直行越障方面有一定优势;差动式指南车在平面内可以任意行驶或者转弯,只是在直行越障方面存在明显缺陷。接着综合两种指南车方案的优点,以差动式指南车为蓝本,辅之以定轴式指南车自动离合装置的理念,设计目标是解决差动式指南车固有的直行越障缺陷。然后本文设计了一款牙嵌式离合器,用于不同工况下指南机构的离合控制;并基于牙嵌式离合器完成了新型指南车的外形尺寸和内部机构零件的设计方案。进而通过新型指南车的三维实体建模实施指南车的运动机构仿真。最后完成了样车的制备和功能测试,试验结果表明样车的越障和转弯等工况下指南性能均达到预期。

摘要：对电池箱进行轻量化设计时,为选择合适的轻质材料,使其与电池箱不同位置板件进行匹配以充分发挥材料性能,采用基于CRITIC权重的TOPSIS法和正交试验的方法。建立了电池箱常用金属材料各项性能的决策矩阵,使用基于CRITIC权重的TOPSIS法进行标准化处理,消除不同组数据的量纲差异,确定各组数据的客观权重,计算各方案的相对贴合度,从中选出备选材料;使用正交试验设计和极差分析将备选材料与电池箱不同板件进行匹配,得到多材料电池箱,对多材料电池箱进行尺寸优化。优化后的电池箱模型在满足强度、刚度和低阶模态频率等要求的基础上减重5.3 kg,减重率达11.37%。

摘要：为提高四轮独立驱动电动汽车横摆稳定性,在考虑纵向车速控制的基础上设计了直接横摆力矩控制策略。该控制策略由上下两层组成,上层控制器为基于车辆运行状态反馈的附加横摆力矩控制器,其控制方式为通过实际反馈的车辆状态参数与参考值对比,设计线性二次型调节器(LQR)计算目标附加横摆力矩。下层控制器为基于路面附着条件及前后轴荷比的轮毂电机转矩分配控制器。通过CarSim与Simulink建立联合仿真模型,选择双移线和正弦输入2种工况进行仿真试验。结果表明:所设计的控制策略能够使车辆质心侧偏角和横摆角速度较好地跟随参考值,可有效避免车辆侧滑失稳,提高车辆横摆稳定性和行驶安全性;与PID控制相比,LQR控制能够更有效地抑制横摆角速度振荡峰值。

摘要：液冷板流道结构对电池散热效果与均温性有显著影响。在对比不同结构液冷板的散热性能时,约束各种冷板结构的液体质量流量来进行仿真研究。设计了不同的散热结构方案并在相同质量流量的条件下进行了散热仿真,对比各设计方案的散热效果和泵功耗等。探讨了进水口内径、壁厚、水温等对散热效果的影响。结果表明,横向并联式冷板结构散热效果最好,内径、壁厚及水温分别选取36 mm、2 mm和25℃。最终设计的散热方案满足了电池包最佳工作温度范围20~50℃和最大温差5℃的温控要求。

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：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。