• 一种自动驾驶整车在环虚拟仿真测试平台设计

    王润民;赵祥模;徐志刚;王文威;承靖钧;

    围绕自动驾驶整车在环虚拟仿真测试需求,提出了一种基于多自由度转鼓平台的自动驾驶整车在环虚拟仿真测试平台设计方案。首先阐述了仿真测试平台整体结构与各组成部分的具体功能;然后详细分析了道路模拟子系统与传感器模拟仿真子系统的设计原理、组成模块及功能支撑,并完成了仿真平台的开发及测试流程设计;最后,以自动驾驶汽车自适应跟驰及避撞场景测试为典型应用案例对设计的仿真测试平台进行验证。结果表明,提出的仿真测试平台能够满足自动驾驶研发测试的需求。

    2022年04期 No.559 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 891K]
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  • 基于多目标优化的自动驾驶车辆轨迹跟踪控制

    李春;王少峰;刘明春;彭志波;聂石启;

    针对自动驾驶车辆行驶轨迹的横向跟踪问题,设计了线性时变模型预测控制器。以车辆3自由度动力学模型为预测模型,以横向位置偏差最小为主要控制目标,考虑车辆状态约束、控制约束和轮胎侧偏角约束,优化了自动驾驶车辆轨迹跟踪安全性、转向稳定性和操作可行性等多目标性能。搭建MATLAB/Simulink和CarSim联合仿真模型,并将所设计的控制器控制效果与熟练驾驶员操纵结果、线性二次规划控制器控制效果进行了比较分析,结果表明,所设计的控制器可以有效解决多约束条件下自动驾驶车辆行驶轨迹的横向跟踪问题,且在安全性、转向稳定性和操作可行性方面具有显著的优势。

    2022年04期 No.559 8-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 956K]
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  • 基于CDTire的车辆动态载荷提取方法

    耿动梁;高丰岭;卜晓兵;战楠;王文伟;

    为了在车辆设计阶段快速有效地排查疲劳耐久问题,建立了基于CDTire的整车动态载荷虚拟路面提取方法,并研究了路面与轮胎对车辆载荷提取与疲劳分析的影响。结合整车动力学模型,应用5款轮胎的CDTire模型,分别在不同频率特性的路面上提取了车辆轮心动态载荷,通过对比载荷时域曲线和伪损伤,分析了不同轮胎对车辆动态载荷的影响。由分析结果可知,乘用车的簧上质量较小,轮胎因素对底盘动态载荷影响较小。

    2022年04期 No.559 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 956K]
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  • 基于自适应模糊扩展卡尔曼滤波的车辆运动状态联合估计

    刘明春;彭志波;吴晓建;

    为准确实时地获取车辆运动状态信息,满足车辆主动安全控制系统的需求,基于模糊控制器和扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,采用非线性3自由度车辆动力学模型,提出一种基于自适应模糊扩展卡尔曼滤波(AFEKF)的车辆运动状态联合估计策略。首先利用EKF算法对待测量噪声的输入量联合估计得到所需的状态量,然后建立模糊控制器对其进行自适应调节,最后应用MATLAB/Simulink仿真平台建立14自由度车辆动力学模型对估计算法进行仿真和实车试验验证。结果表明:AFEKF算法能够准确有效地估计车辆的行驶状态,且与EKF算法相比,准确性和鲁棒性更好。

    2022年04期 No.559 23-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 890K]
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  • 基于2021年版C-NCAP的儿童伤害评估及开发策略

    王纯;邹利军;徐海燕;王建勋;毕思刚;

    为提高整车正面碰撞减速度波形与儿童座椅的匹配保护效果,以2021年版中国新车评价规程为基础,对比分析了正面碰撞试验高、低性能车体减速度波形对Q3儿童假人胸部伤害的影响,发现碰撞前、后部幅值均匀的车体减速度波形更有利于儿童座椅安全性能的匹配,基于乘员载荷准则及已有试验数据进行了验证分析,获得理想减速度波形的相关设计目标为车体载荷准则值≤26.5 g、人体自由向前移动65 mm时对应时刻≤35 ms、人体受约束向前移动235 mm时对应时刻≥95 ms,建议采用ISOFIX通用及半通用儿童座椅、大延伸率儿童座椅安全带,并适当提高儿童座椅安全带上固定点高度。

    2022年04期 No.559 31-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 895K]
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  • 正面碰撞条件下驾驶员安全气囊的匹配优化

    田钰楠;郝琪;刘宇;崔宏伟;

    为实现正面碰撞条件下驾驶员安全气囊的匹配优化,建立了某小型纯电动汽车的安全气囊有限元模型及其简化乘员约束系统模型,利用静态展开试验验证了模型的准确性,通过对安全气囊的气体质量流量缩放率、点火时刻等 7 个参数对乘员加权伤害指标(WIC)的灵敏度进行分析,确定了气囊主要优化参数。设计三因素七水平的正交试验,考察优化参数对 WIC、头部伤害指数(HIC)、胸部 3 ms 合成加速度及胸部压缩量的影响等级,利用极差分析确定气囊初步及局部匹配时参数调整优先顺序。构建气囊变量与 WIC 的高阶多项式代理模型,确定了气囊最优参数组合。结果表明,优化后 WIC 下降14.92%,乘员保护效果明显提高。

    2022年04期 No.559 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 745K]
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  • 基于新型磁流变阻尼器的汽车防侧翻研究

    刘志恩;安宏杰;宋伟志;李永超;

    为提高车辆防侧翻性能,提出一种新型磁流变(MR)阻尼器,并对其蓄能器的弹性力进行了分析。在假设该MR阻尼器磁流变液(MRF)不可压缩,且在同一腔室内压力均匀分布的基础上,对其粘性力及受磁场强度控制的阻尼力进行推导分析,并仿真分析了MR阻尼器总阻尼力。最后,在CarSim中建立整车模型,在Simulink中通过PID控制进行联合仿真,结果表明,装备新型MR阻尼器的车辆可以在急转弯工况中使侧倾角减小近20%,在鱼钩试验工况中使轮胎最大垂直位移减小约50%,具有很好的防侧翻效果。

    2022年04期 No.559 44-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 803K]
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  • 基于试验设计-遗传算法的开关电磁阀响应特性优化

    李红;谢鼎盛;张泽涵;储江伟;

    为了优化多变量交互作用下电磁阀的动态响应特性,采用AMESim软件建立了一款常开电磁阀模型,分析阀芯动作机理,利用开关电磁阀响应测试台验证了所建模型的有效性,并借助变量控制法探讨了结构参数对电磁阀阀口流量特性的影响,提出一种基于试验设计-遗传算法的优化方法,用于处理多变量交互作用下电磁阀响应特性优化问题。理论分析和仿真结果表明,优化后电磁阀吸合时间缩短14.1%,释放时间缩短5.1%,有效改善了电磁阀的动态响应特性。

    2022年04期 No.559 50-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 816K]
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  • 基于实测激励谱的半轴扭转疲劳测试方法研究

    程凯华;

    针对采用恒幅恒频率加载激励进行汽车半轴扭转室内台架疲劳试验时,无法真实反映半轴在行驶过程中的激励问题,根据汽车半轴在行驶中实际承受的扭转载荷激励,搭建了基于液压伺服控制的汽车半轴扭转疲劳测试系统。对实际激励谱进行处理和频域特征分析、雨流分析,运用雨流矩阵法对激励谱进行雨流外推处理,最后研究了基于频率响应函数的实测激励谱加载方法并进行了试验验证。结果表明,建立的汽车半轴扭转疲劳测试系统复现实际激励谱的加载误差可以降低到3.24%,表明所建立的方法是有效可行的。

    2022年04期 No.559 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 841K]
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