自动驾驶汽车仿真器综述:能力、挑战和发展方向

仿真器在自动驾驶汽车(Autonomous Vehicle,AV)系统的研究、开发和验证中发挥着举足轻重的作用。本文系统地探讨了AV仿真器的国内外现状,并重点分析了其能力、面临的挑战和未来发展趋势。首先,梳理了AV仿真器的发展历程,阐述了国内外相关研究现状。接着,依据技术性指标、功能性指标、性能指标和商业性指标,对各类仿真器进行了全面评估,同时讨论了它们在不同研究和开发任务中的适用性。此外,深入剖析了AV仿真器所面临的挑战和限制,结合深度学习、人工智能等先进技术的发展,提出了针对性的解决策略。对于如何克服AV仿真器在复杂环境和多元场景下的局限性,提出了一系列具有前瞻性的解决方案。在此基础上,着重强调了未来研究的机遇和新兴趋势,这些将为下一代仿真器的发展奠定基础。最后,本综述旨在为研究人员、开发者及行业利益相关者提供有益的参考,协助他们选择最符合需求的工具,并激发自动驾驶领域未来的创新潜力。综述的内容有助于推动AV仿真器在自动驾驶研究和实际应用中发挥更大的作用,从而为人类出行带来更为安全、便捷和高效的体验。

基于汽车仿真游戏的“汽车诊断技术”课程教学实践

教育游戏是当今信息社会发展中研究的热点之一和必然趋势,本文首先对国内外教育游戏的研究进展做了粗浅的分析和必要总结,同时分析了目前国内的汽车相关游戏;并基于"游教"互溶的理论,对嵌入汽车仿真游戏——"汽车修理工模拟2014"的"汽车诊断技术"课程进行教学设计及实践。

基于C++ BUILDER和MATLAB的电动汽车仿真软件的接口技术研究

电动汽车仿真软件的开发对电动汽车的研制有重要的推动作用,一个仿真软件的好坏与所用的开发工具有很大关系,而采用现在流行的功能强大的界面开发软件C++BUILDER和具有强大的数据处理功能的MATLAB软件开发出来的电动汽车仿真软件HevSim,具有良好的实践效果.文中就如何在C++BUILDER中调用MATLAB程序作了探讨,并给出HevSim中采用的接口方式.

基于ADVISOR的后驱汽车仿真性能模块的开发

简要介绍了汽车仿真软件ADVISOR的功能,并针对其局限性对该软件的部分模块进行了二次开发,使之能够对后轮驱动的汽车进行仿真。

安世亚太（ANSYS-CHINA）举办汽车仿真技术研讨会

2004年11月8日～12月16日，“安世亚太汽车仿真技术研讨会”在重庆、北京、上海三地举办，会议吸引了来自研究院所、企业、高校、汽车厂商在内的260余名业界同行。安世亚太携手ETA共同致力仿真技术在中国汽车行业的推广和市场开拓。

ADAMS在汽车操纵稳定性仿真中的应用研究

运用ADAMS软件建立了C型车多自由度整车多体动力学仿真模型,详细分析了前悬架系统、后钢板弹簧系统和轮胎模型,同时提出了一种建立钢板弹簧多体模型的新方法———中性面法,并对不同方向盘转角及改变整车质心位置下的操纵稳定性进行了动力学仿真.经过与实际车型性能比较,该模型与分析结果是准确、可靠的,可应用于汽车平顺性研究中.

汽车控制系统开发的仿真支持技术(英文)

通过应用仿真技术为汽车控制系统的开发提供技术支持以解决汽车控制系统在测试与评估阶段遇到的问题。文章阐述了汽车动态模型、交通环境模拟模型及其集成的图形化仿真软件的研究开发。所开发的汽车动态模型包括了牵引力模型、传动系统模型和制动系统模型。交通环境模拟模型包括交通流量模拟模型和驾驶员行为模拟模型。集成的模拟软件系统能为汽车控制系统如自适应定速巡航系统的开发提供完整的模拟仿真环境。

汽车动力学仿真软件应用开发与教学实践

为提高汽车理论课程的教学效果,利用MATLAB建立基于图形用户界面(GUI)的汽车动力学仿真软件。该软件主要包括汽车动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性以及平顺性等模块。在汽车理论的教学过程中,一方面学生可以在软件中根据自己的要求设置相应的参数,直观清晰地查看相应的响应情况,加深对知识点的理解;另一方面,该辅助软件也能激发学生的学习兴趣,提高学生的主观能动性,从而达到较好的教学效果。

汽车碰撞仿真研究中点焊连接关系的有限元模拟

在汽车有限元分析仿真计算中,结构中的点焊模拟一直是一个难以解决的问题。综合现有的模拟方法,对点焊提出了一种新的处理对策,即在焊接节点之间引入一个刚性梁单元,单元可承受拉伸力和剪切力,同时引入节点耦合技术,在计算焊接节点受力的时候将节点位移约束作为惩罚项添加进去。当单元内部受力超过点焊的实际承载能力时,焊点脱开,单元自动分解为两部分,且分解后自动进入接触搜寻处理系统。

基于汽车碰撞仿真的点焊连接关系有限元模拟方法

针对现在一般汽车碰撞有限元模型采用刚性梁作为点焊连接关系的模拟方法,通过仿真计算和参数影响分析,发现网格大小以及刚性梁与相连平面的夹角对于点焊的失效时间有着很大的影响,采用刚性梁单元模拟点焊连接关系是不稳定、不可靠的。提出以不依赖网格节点的弹—塑性梁作为点焊连接的有限元模拟方法,并经过仿真结果对比,发现弹—塑性梁单元对小网格尺寸不敏感,对于点焊失效时间的模拟是稳定、可靠的,因而更加适合在汽车碰撞仿真中对点焊连接关系进行模拟。

汽车动态仿真中车身点焊有限元建模的新方法

对点焊连接提出了一种新的模拟技术,即不同于传统的节点对节点模拟焊接。新型焊接单元在有限元节点与单元之间引入一短梁单元来模拟焊接关系,单元承受拉伸力和剪切力。仿真实例说明,此新型焊接单元,既保证了仿真计算的可靠,又避免了传统算法中细化局部网格的处理,减轻了工作量。

提高汽车碰撞仿真计算效率的网格规模控制方法

从网格规模控制角度,提出了提高仿真计算效率的徐变区域网格划分方法,并详细描述了3种徐变区域的网格划分步骤及其在整车模型不同零件上的应用;建立了以机器性能、单元总数、仿真时间、最小时间步长和接触搜索因子为变量的CPU计算时间控制方程,以合理布置徐变区域,控制模型网格规模,减少模型计算时间;通过正碰仿真试验,验证了徐变区域网格划分和CPU计算时间控制相结合进行整车模型网格规模控制可保证计算精度,同时能够提高计算效率,并证明了该方法的可行性.

电动汽车前向仿真中驾驶员模型建模与仿真

介绍了在电动汽车前向仿真中所采用的驾驶员模型的建模方法 .针对仿真车速与需求车速之间的偏差使用 PI控制器进行修正而又难以整定 P,I系数的问题 ,提出了采用模糊控制器对车速偏差进行修正的方法 .按此方法对驾驶员模型进行建模 ,在电动汽车仿真软件 HEVSim中进行仿真测试 ,在实现仿真要求的前提下 ,仿真车速对需求车速的跟踪情况优于 PI控制器 .该驾驶员模型具有较好的鲁棒性 。

电动汽车馈能式主动悬架在循环工况下的仿真研究

采用前向仿真和后向仿真相结合的思想,建立了基于循环工况的1/4馈能式主动悬架仿真系统。通过模糊PID控制器来控制电机的四象限运行,并考虑了电机、电池所造成的功率损,完成悬架主动力的输出以及能量的回收。选取了美国城市循环工况UDDS进行馈能式主动悬架的平顺性与经济性的仿真分析。仿真结果表明:相比于传统被动悬架,基于模糊PID控制的馈能式主动悬架能较好地改善汽车行驶平顺性,其在UDDS工况下的车身垂直加速度均方根值改善了32.43%;相比于传统电磁式耗能主动悬架,馈能式主动悬架在该工况下的节能效果达到了24.88%。

基于多分辨分析的MEARTH方法及其在汽车安全仿真模型确认中的应用

针对仿真模型确认中存在的多元和动态响应问题,提出了一种基于多分辨分析的MEARTH方法,并设计了一种基于贝叶斯决策理论的分类器来综合考虑不同响应的模型确认结果,从而可对多元动态系统的仿真模型的有效性做出综合评估。通过对某汽车乘员约束系统进行模型确认表明,利用所提出方法得到的评分比传统MEARTH方法的评分更稳定,可对多元动态系统仿真模型的有效性做出合理评判。

汽车碰撞仿真技术中人体有限元模型的研究进展

回顾了国内外汽车碰撞仿真中有限元人体模型的研究进展,分析了各种研究存在的缺陷或不足,探讨了类人有限元模型(Finite Element Human Model)取代现有假人有限元模型(Finite Element Dummy Model)的可行性和技术方案,最后展望了开展类人有限元模型(Finite Element Human Model)研究的难点和可能形成的新的研究方向。

基于冲压成形前后网格变化研究汽车碰撞仿真中的冲压效应

为提高碰撞仿真的精度而研究汽车车身钣件在成形过程中的冲压效应,提出了根据冲压前后网格的变形计算出板料的厚度变化、应变分量和等效应变的设想,并相应地推导出计算公式和开发了一个FORTRAN程序。通过以一拉深零件成形为例与有限元软件LS-DYNA的分析进行对比,两者的结果相当接近。表明该设想是可行的,计算结果文件可直接供碰撞仿真使用。

基于ADVISOR的汽车动力性仿真研究

汽车的动力性能是汽车设计开发过程中的重要指标,为此提出基于ADVISOR的汽车动力性仿真研究。根据汽车基本参数利用ADVISOR仿真软件建立汽车仿真模型,并设定汽车加速性能和爬坡性能等动力性目标,在合理的工况下得到汽车爬坡度、最高车速以及加速时间等动力性能数据,并通过对数据进一步分析,了解汽车动力性能,以此完成基于ADVISOR的汽车动力性仿真研究。

面向新工科的汽车虚拟仿真实验中心探索与实践

汽车虚拟仿真实验中心的发展探索以新工科建设为导向,以汽车交叉学科新技术发展方向为引领,依托先进的虚拟仿真技术和信息化技术,设置完善的实践教学体系,对汽车类专业学生创新实践能力的培养提供重要支撑。文章分析了汽车虚拟仿真实验中心在教学资源上融合新工科的交叉学科知识体系,以及教学范式上融合新工科多维能力培养要求等方面的探索与实践,也介绍了新工科虚拟仿真实验中心的实践及成果。

汽车焊接仿真中机器人的选型方法介绍

机器人自动化焊接已成为汽车车身焊接的普遍应用方法。由于机器人采购的周期比较长,所以一般在焊装线工艺规划初期就要对机器人的型号进行仿真确认。为了提高机器人仿真选型的一次准确性,从焊接机器人结构、仿真选型流程及选型原则几个方面介绍了机器人选型的流程及方法。