考虑轮胎侧偏特性的赛车转向几何研究

为了提高赛车轮胎侧向附着合力及转向极限侧向加速度,提出了一种考虑轮胎侧偏特性的转向几何。通过分析轮胎侧偏角的影响,确定了整车转向瞬心位置,并建立了三自由度整车模型。结合轮胎力学模型,以最大化整车轮胎侧向附着合力为目标,采用隔代映射遗传算法对考虑轮胎侧偏特性的转向几何进行求解。整车仿真和试验结果表明,相比阿克曼转向几何,考虑轮胎侧偏特性的转向几何可以更有效地增大整车轮胎的侧向附着合力,提高赛车在极限工况下的转弯性能。

基于转向几何试验的主销定位参数简易数值计算

介绍了基于转向几何试验的主销定位参数的解算方法,其完全基于转向几何试验数据,可以不依赖具体的悬架结构形式及布置。基于解算结果,提出了一种主销定位参数初始数值的简易计算方法,并利用K&C试验数据对主销定位参数的初始数值计算结果进行了验证。结果表明误差在允许范围内,简易数值计算方法可以应用于工程实际。

虚拟轨道列车全轮主动转向控制研究

针对多铰接式虚拟轨道列车的转向问题,基于后车跟随首车行驶轨迹运行的思路,提出了一种全轮主动转向控制方法.首先,利用移位寄存器储存首车的行驶轨迹作为目标路径;其次,根据车体后轴实际路径和目标路径间的横向偏差量,基于PID控制器和Stanley算法确定车体后轮转角,进一步利用阿克曼转向几何原理计算后车前轮的转角;最后,搭建TruckSim与Matlab/Simulink联合仿真平台,结合典型工况进行仿真分析.仿真结果表明,本文设计的控制方法有效提高了拖车模块对牵引车模块的跟随性能,减小了车间铰接处的作用力、车体的质心侧偏角和轮胎侧向力,从而提高了列车在转弯时的稳定性.

车辆转向系几何参数及测量原理

将主销后倾角和主销内倾角纳入“四轮定位”概念,相对于非转向轮推进线对这些角度进行了定义,推导出转向系统几何参数之间的关系,进而得出后倾角和内倾角的计算公式(测量原理)。由于在不可见的转向轴线平面投影图上无法安装测量装置,因此可以利用推导出的计算公式间接测量后倾角和内倾角,同时阐明了使用这种测量方法必须遵守的限制条件,并以FNCA型非接触式车轮定位仪为例简单介绍了转向轴线几何参数的测量过程。

基于转向运动几何的自动驾驶避障路径算法

提出了一种基于转向运动几何的避障路径算法,建立了避障路径曲线的计算模型,模型依据汽车的转向角速度参数、行驶参数、几何参数直接计算得到,因此更符合汽车的行驶实际,其对应的控制参数可以直接操纵汽车实现避障行驶,而无需像传统的避障算法需要路径规划、路径光滑拟合和轨迹跟踪三个步骤,相对于传统算法更简便,更符合驾驶操作习惯和汽车行驶轨迹特征。计算避障路径曲线时考虑了侧向加速度约束条件,能够保证汽车在避障行驶时的侧向平顺性能。以汽车对单个障碍物工况的避障行驶为例,计算了汽车的避障路径曲线,验证了算法的可行性。

基于虚拟前轮反馈控制算法的履带车轨迹跟踪方案研究

为了提高煤矿开采环境中履带车辆轨迹跟踪控制的精度,以及减小轨迹跟踪算法的运算负荷,文中以两侧电机驱动履带车为研究对象,提出了一种基于虚拟前轮反馈控制算法的履带车轨迹跟踪方案。采用虚拟前轮反馈控制器为履带车提供参考跟踪轨迹,将前轮转向车与履带车运动轨迹结合,引入执行机构限制条件,建立了虚拟前轮车与履带车拟合的数学模型。针对虚拟前轮反馈控制所得离散参考跟踪轨迹序列点的特点,提出了一种圆弧曲线拟合方法,通过拟合离散参考跟踪轨迹点对履带车的运动控制量求解,将多变量控制问题转化为单变量控制,减小了履带车辆轨迹跟踪算法的运算负荷,实现了前轮反馈控制在履带车辆上的应用。在MATLAB软件中进行仿真试验和实车试验,并与纯跟踪算法比较,试验证明,该方案可以有效地实现履带车的高精度轨迹跟踪。

低速智能汽车行驶轨迹的数值积分算法

以低速智能汽车为研究对象,基于汽车的转向运动几何特性,建立了行驶轨迹曲线的计算模型;基于高斯-勒让德求积公式,提出了一种行驶轨迹曲线的数值积分算法。以汽车的换道行驶工况为例,计算了汽车的换道行驶轨迹曲线,验证和说明了算法的可行性和实用性。本算法相对于传统算法更简便,更符合驾驶操作习惯和汽车行驶轨迹特征。

车辆转向机构优化虚拟实验设计

针对机械优化设计实践教学过程中计算机编程实验偏多、实物实验少的问题,提出根据典型机械优化问题——车辆转向四连杆机构的优化设计,设计一套适合高校教学使用的优化实验台,并结合虚拟实验,将车辆转向机构的详细结构以及其在车辆中的布置情况进行充分展示,从而弥补由于实验台设计的简化而带来的失真,提升实验质量。

汽车转向拉杆内球销点的位置确定

转向硬点的布置及转向极限角的选取,与转向拉杆内球销点的位置相关。本文介绍了在已知转向节的条件下确定转向拉杆内球销点位置的原理,详细论述了考虑到阿克曼转向几何关系内球销点的调整,以某型车麦弗逊悬架为例介绍了位置确定的方法。

基于模拟退火算法的小型方程式赛车转向系统的设计与优化

转向系统是车辆最重要的系统之一,它直接关系到车辆的安全性以及操纵稳定性。通过对小型方程式赛车转向几何关系以及其实际工况的分析,建立了分段式转向梯形的空间数学模型,采用模拟退火算法与数值优化算法相结合的综合优化算法,利用模拟退火算法得到近似解,再在该近似解的基础上采用数值优化算法求得精确最优解。仿真结果表明,模拟退火算法和数值优化算法相结合的方法在全局搜索能力和最优解逼近方面都有很好的表现,提高了车辆的操纵性。

模型车轮胎侧偏刚度的参数辨识方法

鉴于高速转弯等极限工况下,采用实车实验法研究车辆的稳定性存在极大的危险性,采用模型车代替实车进行车辆稳定性实验。研究车辆的动力学特性,须先获取轮胎参数,特别是轮胎的侧偏刚度。本文中首先基于2自由度车辆模型,推导了轮胎侧偏刚度的参数辨识模型,并采用低速圆周实验法测定了轮胎线性区域的侧偏刚度。然后,根据测得的轮胎侧偏刚度,一方面通过计算前轮转角并和利用Ackermann转向几何学得到的前轮转角进行对比,直接验证了参数辨识法测定轮胎侧偏刚度的准确性;另一方面通过计算轮胎魔术公式系数,间接验证了参数辨识法测定轮胎侧偏刚度的准确性。

汽车AFS系统车灯转角模型研究

为了提高汽车夜间行驶的安全性,对汽车前照灯的动态性能进行研究是很有意义的。以汽车的前轮转向角、车速为基础,以汽车的停车视距为依据,建立了汽车前照灯系统水平转角的动态数学模型,得出了车灯转角与前轮转向角、汽车车速之间的关系,并通过Matlab/Simulink进行了仿真。仿真结果取得了良好的预期效果,对汽车主动安全系统的进一步完善有着一定的参考价值。

基于Stanley算法的自适应最优预瞄模型研究

汽车转向几何模型是无人驾驶开发过程中的重要环节,但其在面对复杂道路时单纯的预瞄跟踪不能满足无人驾驶需求。为此,在Stanley转向几何预瞄模型的基础上,提出一种自适应的最优预瞄时间改进算法。根据车辆当前航向角、纵向车速、前轮转角和一次规划路径的曲率等特性,结合不同的预瞄时间预测一定时间内车辆运行情况,并根据设计出的优化函数选择合适的预瞄时间,以调整车辆前轮转角,减小车辆行驶过程中的横向偏差,使车辆平稳通过测试路段。仿真结果表明,基于Stanley算法的自适应最优预瞄模型能够在复杂开放道路上实现无人驾驶。

Recognition algorithm for turn light of front vehicle

Intelligent vehicle needs the turn light information of front vehicles to make decisions in autonomous navigation. A recognition algorithm was designed to get information of turn light. Approximated center segmentation method was designed to divide the front vehicle image into two parts by using geometry information. The number of remained pixels of vehicle image which was filtered by the morphologic feaatres was got by adaptive threshold method, and it was applied to recognizing the lights flashing. The experimental results show that the algorithm can not only distinguish the two turn lights of vehicle but also recognize the information of them. The algorithm is quiet effective, robust and satisfactory in real-time performance.

基于Bezier曲线拟合的自主平行泊车轨迹模型仿真

根据阿克曼转向几何学,联系实际泊车情况,首先给出最短泊车空间、泊车起始点范围以及避碰约束空间的生成方法,并在此基础上,考虑动力学约束条件,在直角坐标系Oxy平面中,利用参数化方程,基于Bezier曲线,建立x和y之间动态关系。对每个时间t,依次得到汽车泊车时的具体转向角度和转向半径,得到新的位置点,从而控制汽车沿着Bezier曲线随着时间做变速运动,最终实现连续曲率的轨迹规划。Matlab仿真表明,采用这种方法能够有效地实现避障,在曲线转折点处运动平滑,未出现抖动,满足自主泊车的连续性要求及所需泊车空间尽可能小的目的。

Investigation on film cooling characteristics from a row of converging slot-holes on flat plate

Experimental and numerical researches were conducted to investigate the cooling performance of a single row of consoles （converging slot-hole） on a large-scale flat-plate model. The results show that the coolant flow from a row of consoles shows good lateral uniformity of adiabatic effectiveness, with regions of slightly enhanced cooling occurring between the consoles. For the console cooling geometry, the interaction between coolant jet from inclined console and the mainstream flow results in reasonable vortices configuration. A pair of counter rotating vortices originate from the edge of slot, not from the centerline of film holes and the rotating direction is contrary to conventional cylindrical hole. The heat transfer coefficient ratio is a tittle bigger for the console case than conventional cylindrical hole, and the discharge coefficient for a console is larger than that for cylindrical film cooling hole.