检索结果-内蒙古大学图书馆

中国公路学报 2018年第5期31卷 160-166页

作者：郑雪莲李显生任园园邢大伟严佳晖赵起超吉林大学交通学院吉林长春130022 吉林省高速公路管理局吉林长春130022 三菱电机(中国)有限公司上海分公司上海200050 北京津发科技股份有限公司北京100085

针对固定时长的预瞄时间无法真实反映驾驶人预瞄行为的问题,首先对自由流条件下的驾驶人视觉特性进行研究,得到直行路段驾驶人注视点多分布在车道中央、弯道路段驾驶人注视点多分布在内侧边缘线附近且视线近似与内侧边缘线相切的结论;... 详细信息

针对固定时长的预瞄时间无法真实反映驾驶人预瞄行为的问题,首先对自由流条件下的驾驶人视觉特性进行研究,得到直行路段驾驶人注视点多分布在车道中央、弯道路段驾驶人注视点多分布在内侧边缘线附近且视线近似与内侧边缘线相切的结论;在此基础上,探究直行和弯道路段驾驶人预瞄时间的求解方法,并借助驾驶模拟器进行试验,获得了17位驾驶人的预瞄时间。由于预瞄时间的原始数据分布离散程度高,难以直观地体现其随道路线形的变化规律,因而对预瞄时间随道路线形的分布特征进行研究,利用分组求中位数的方法进行数据处理,最终构建预瞄时间关于道路线形的分段线性函数和非线性指数函数。最后,通过数值仿真研究不同类型的预瞄时间(固定时长的预瞄时间、分段线性函数预瞄时间及指数函数预瞄时间)对人-车-路闭环系统动力学特性的影响。研究结果表明:驾驶人预瞄特性会对车辆的轨迹跟随和车道保持绩效产生重要影响;在闭环系统中使用随道路线形变化的预瞄时间可以显著提高车辆的轨迹跟随绩效,确保车辆在指定车道内行驶;驾驶人对道路环境的感知具有自适应性,通过其视觉特性可准确感知环境变化,并据此调整决策目标及其操纵特性。

关键词：交通工程驾驶人预瞄时间模拟驾驶试验视觉特性注视点分布人-车-路闭环系统

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基于人-车-路的类菱形车侧向动力学分析

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湖南科技大学学报（自然科学版） 2014年第4期29卷 12-17页

作者：查云飞毛建中福建工程学院机械与汽车工程学院福建福州350118 湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410082

车辆在高速行驶时,驾驶员和道路环境对车辆的操纵稳定性会有很大影响.考虑驾驶员特性和道路特性的人—车—路闭环系统更能评价车辆的操纵稳定性,采用"单点预瞄最优曲率"驾驶员模型和蛇行道路模型,在类菱形车二自由度模型的基... 详细信息

车辆在高速行驶时,驾驶员和道路环境对车辆的操纵稳定性会有很大影响.考虑驾驶员特性和道路特性的人—车—路闭环系统更能评价车辆的操纵稳定性,采用"单点预瞄最优曲率"驾驶员模型和蛇行道路模型,在类菱形车二自由度模型的基础上构建了类菱形车闭环系统并进行了仿真分析.通过蛇行试验验证了类菱形车良好的操纵稳定性,并将试验结果与仿真结果进行了对比分析,分析表明,模型仿真结果与试验结果具有很好的一致性.

关键词：类菱形车人-车-路闭环系统操纵稳定性蛇行试验

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基于T-S模糊模型H_∞控制的车道保持性能研究

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合肥工业大学学报（自然科学版） 2018年第9期41卷 1244-1251页

作者：黄杨成赵林峰合肥工业大学汽车与交通工程学院安徽合肥230009

为了有效控制并避免车道偏离造成的交通事故,文章提出一种基于模糊Takagi-Sugeno(T-S)的车道保持协调控制方法;基于远、近视角建立驾驶员模型,利用纵向速度的非线性变化,建立人-车-路闭环模型,设计基于T-S的控制器得到期望的辅助转矩;... 详细信息

为了有效控制并避免车道偏离造成的交通事故,文章提出一种基于模糊Takagi-Sugeno(T-S)的车道保持协调控制方法;基于远、近视角建立驾驶员模型,利用纵向速度的非线性变化,建立人-车-路闭环模型,设计基于T-S的控制器得到期望的辅助转矩;考虑到外部阻力对汽车转向跟踪的影响,增加前馈补偿控制模块;将电动助力转向(electric power steering,EPS)作为车道保持的执行机构,通过控制电机实现车辆的主动转向纠偏。仿真实验和实车实验结果均验证了该方法可以保证车辆稳定地在车道中心线附近行驶。

关键词：远近视角驾驶员模型人-车-路闭环系统控制前馈补偿主动转向纠偏

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基于车辆动力学和可靠性理论的道路安全分析及优化设计研究

基于车辆动力学和可靠性理论的道路安全分析及优化设计研究

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作者：游克思东南大学

学位级别：博士

经过多年建设，我国道路通车里程取得了巨大进步，道路密度大大提高，然而与迅猛的交通发展相比，道路安全形势依然严峻，多年来我国交通事故死亡绝对数高居世界第一，交通安全问题一直是社会关注焦点。随着交通运输的新发展，交通安全... 详细信息

经过多年建设，我国道路通车里程取得了巨大进步，道路密度大大提高，然而与迅猛的交通发展相比，道路安全形势依然严峻，多年来我国交通事故死亡绝对数高居世界第一，交通安全问题一直是社会关注焦点。随着交通运输的新发展，交通安全又将面临更大挑战。道路安全评价作为预防性的减少交通事故途径，其有效性已被发达国家的成功应用所证明，越来越受到各国重视，因此开展道路安全评价研究对提高我国今后道路安全水平具有重要意义。本文以人-车-路系统动力学仿真模拟为手段，研究道路因素对车辆动力响应影响，在此基础上构建了道路安全风险分析评价模型，同时进一步考虑设计变量的随机性，将可靠性理论系统引入道路安全评价分析中，最后提出了考虑安全性的道路优化设计模型。本论文开展了如下工作:\n (1)基于Matlab/Simulink和车辆动力学软件CarSim，构建了人-车-路闭环系统动力学仿真模型，同时在Matlab环境中调用CarSim软件，实现基于Matlab和CarSim软件联合动力学仿真模拟。\n (2)采用车辆动力学模拟研究了道路因素对车辆动力响应影响，以实际道路为例，选取相关动力学指标作为输出，评价给定的道路条件下车辆运动响应。研究了在不同的速度和转角输入下，超高、纵坡以及合成坡度对车辆操纵稳定性影响;提出了临界侧向加速度和荷载转移比安全裕度两个指标度量车辆侧翻风险，在此基础上，通过正交试验设计，得到了不同道路因素以及因素间交互作用对车辆侧翻的影响程度大小排序。\n (3)建立了能够通过车辆动力学仿真模拟反映出的影响行车安全的道路指标体系。在风险分析理论框架下，综合考虑几何线形、路面摩擦系数、路侧环境，以及车辆组成等因素，通过事故树模型考虑了侧翻、侧滑、侧偏等多种单车事故类型，建立了用于安全评价的风险分析模型，识别诊断危险路段。\n (4)将可靠性理论引入道路几何设计及安全评价中，根据常见的单车事故类型，分<中文标题>=别从静力学和车辆动力学角度，研究了曲线路段行车稳定性和行车视距的可靠性功能函数，运用行车失效概率作为衡量道路安全性能的评价指标。并在此基础上，通过事故资料收集与分析，建立行车失效概率与实际事故率之间关系。\n (5)从经济性、安全性以及中间控制点约束性角度，建立道路设计的多目标优化模型，合理优化确定道路平面线形几何要素。采用遗传算法求解多目标优化模型，获得在经济性、安全性及线位约束三者之间较优的平面线形。同时通过约束条件的设置使得优化后的线形满足相关标准规范要求，减少了设计人员的主观因素。

关键词：车辆动力学人-车-路闭环系统动力学仿真道路安全评价风险分析可靠性理论路线优化设计

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方向与速度综合控制驾驶员模型及在ADAMS中的应用

方向与速度综合控制驾驶员模型及在ADAMS中的应用

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作者：李英吉林大学

学位级别：硕士

随着汽车的普及和汽车技术的发展,交通安全问题成为一个社会性问题。频繁的交通事故和巨大的人员伤亡和财产损失,使人们对汽车主动安全性技术和智能交通研究越来越多。经研究发现,汽车的操纵稳定性和驾驶员的行为特性是影响汽车主动安... 详细信息

随着汽车的普及和汽车技术的发展,交通安全问题成为一个社会性问题。频繁的交通事故和巨大的人员伤亡和财产损失,使人们对汽车主动安全性技术和智能交通研究越来越多。经研究发现,汽车的操纵稳定性和驾驶员的行为特性是影响汽车主动安全性的主要因素,同时二者也是人-车-路闭环系统中两个相互联系的重要环节。本文围绕驾驶员模型的应用需要,在郭孔辉院士提出的预瞄优化人工神经网络驾驶员模型的基础上进行改进,引入车辆状态参考器的修正,使驾驶员模型对车辆特性和行驶工况具有一定的自适应性,适用与某些复杂路面下的极限工况。其次研究了任意给定速度的描述方法,解决在任意路径任意给定速度驾驶员模型的应用问题,建立方向与速度综合控制驾驶员模型。最后建立了人-车-路闭环系统,详细介绍了驾驶员模型与汽车动力学软件ADAMS各模块的连接,并利用驾驶员模型在ADAMS中进行弯道制动工况的仿真应用。

关键词：驾驶员模型人-车-路闭环系统弯道制动 ADAMS

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线控转向系统的无模型自适应控制

线控转向系统的无模型自适应控制

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作者：王俊辉广西科技大学

学位级别：硕士

汽车作为日常出行的代步工具,其驾驶舒适性和行车安全性是评价一辆汽车性能优劣的重要指标。汽车转向系统是整车系统的关键组成部分,汽车横向运动的稳定控制对汽车的行驶安全至关重要。线控转向(Steering-by-Wire,SBW)系统是一种新兴的... 详细信息

汽车作为日常出行的代步工具,其驾驶舒适性和行车安全性是评价一辆汽车性能优劣的重要指标。汽车转向系统是整车系统的关键组成部分,汽车横向运动的稳定控制对汽车的行驶安全至关重要。线控转向(Steering-by-Wire,SBW)系统是一种新兴的汽车转向系统,该系统摆脱了机械转向系统的部件束缚,采用电控技术实现汽车的转向控制。线控转向控制策略对SBW汽车的转向性能起决定性作用,本文以线控转向系统为研究对象,针对其控制策略开展如下研究。本文首先阐述了线控转向系统的结构组成及其相关性能特点,在分析系统工作原理的基础上建立了线控转向系统动力学模型,并通过Car Sim平台完成线控转向整车模型的构建。随后本文对无模型自适应控制(Model-free adaptive control,MFAC)算法进行了研究分析,提出了采用智能群优化算法对MFAC相关参数进行系统整定的方案,设计了基于免疫粒子群算法的MFAC控制器,有效地解决了MFAC算法中相关参数多凭经验进行整定而缺乏系统整定方法的问题。其次,对传统汽车的机械转向特性进行研究,通过分析汽车稳态转向增益对车辆横向控制的影响进而引入理想变传动比概念。在此基础上,为了避免基于理想变传动比控制策略的SBW汽车在实际应用中出现“未建模动态”等问题,充分利用汽车转向系统的输入输出数据,提出了基于改进控制率的无模型自适应SBW控制方案。研究了IMFAC(Improved model-free adaptive control,IMFAC)控制器中相关参数对SBW汽车整车操纵性的影响,并对基于IMFAC的SBW系统进行稳定性分析。通过仿真实验验证了改进无模型自适应SBW控制策略的有效性,汽车转向性能得到有效改善。最后,在基于IMFAC的SBW汽车系统基础上,考虑驾驶员行为特性,建立预瞄最优曲率模糊PID驾驶员模型,进而构建基于驾驶员模型及IMFAC的SBW汽车“人-车-路”闭环系统。选择典型实验工况,结合驾驶员状态反馈信息对SBW汽车闭环系统进行仿真实验。实验结果表明,基于驾驶员模型及IMFAC的SBW人-车-路闭环系统较为精准地实现了转向操作,有效地提高了汽车的操纵稳定性和行车安全性。

关键词：线控转向系统无模型自适应控制免疫粒子群算法人-车-路闭环系统操纵稳定性

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用于汽车操纵稳定性评价的神经网络驾驶员模型

用于汽车操纵稳定性评价的神经网络驾驶员模型

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作者：万芳吉林大学

学位级别：硕士

驾驶员方向控制模型在汽车操纵稳定性闭环研究及智能车辆的研究开发中占有重要的地位。本文围绕驾驶员模型的应用需要,在简化的预瞄优化神经网络驾驶员模型及其误差分析方法的基础上,将复杂车辆模型进行辨识,实现驾驶员模型针对复杂车... 详细信息

驾驶员方向控制模型在汽车操纵稳定性闭环研究及智能车辆的研究开发中占有重要的地位。本文围绕驾驶员模型的应用需要,在简化的预瞄优化神经网络驾驶员模型及其误差分析方法的基础上,将复杂车辆模型进行辨识,实现驾驶员模型针对复杂车辆模型的应用。其次,考虑车速的影响研究驾驶员模型参数与车速的关系,实现车速变化情况下驾驶员模型的方向控制。第三,研究任意路径描述方法,解决了在任意轨迹下驾驶员模型的应用问题,并考虑路径曲率影响改进预瞄时间的修正问题。最后,在ADAMS中应用驾驶员模型进行典型工况的闭环仿真试验,进行车辆操纵稳定性闭环评价探索研究。

关键词：驾驶员模型人-车-路闭环系统预瞄优化神经网络 ADAMS

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基于汽车动态安全边界的山区圆曲线路段可变限速策略研究

基于汽车动态安全边界的山区圆曲线路段可变限速策略研究

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作者：杨久顶合肥工业大学

学位级别：硕士

近年来,山区高速公路的快速发展有力提高了我国公路网的整体技术水平。然而,随之而来的交通安全问题也引起了政府和研究学者的广泛关注。在三维几何线形较为复杂的路段,如圆曲线路段,汽车在恶劣天气下容易出现侧滑、转向失稳等危险工况... 详细信息

近年来,山区高速公路的快速发展有力提高了我国公路网的整体技术水平。然而,随之而来的交通安全问题也引起了政府和研究学者的广泛关注。在三维几何线形较为复杂的路段,如圆曲线路段,汽车在恶劣天气下容易出现侧滑、转向失稳等危险工况。因此,有必要针对不同的天气状况在山区圆曲线路段设置合适的可变限速,从而确保行车安全。本文首先采用能量法确定车辆横向失稳条件,依据AASHTO模型计算一定能见度和路面附着系数下的纵向安全边界,综合两者,提出圆曲线路段车辆安全边界的计算方法。其次,考虑汽车横向、横摆及侧倾运动,构建耦合Fiala-桥石非线性轮胎模型和预瞄最优曲率驾驶员模型的人-车-路闭环系统模型,借助数学工具MATLAB/Simulink进行车辆行驶动力学仿真。通过仿真,归纳出圆曲线路上超高、圆曲线半径、路面附着系数对车辆行驶稳定性的影响规律,并得到不同天气、超高以及圆曲线半径下轿车、货车的限速值。最后,通过本文方法与运行速度法、侧滑极限速度法的对比,分析了本文方法的优越性及适用范围。

关键词：可变限速圆曲线路段动态安全边界车辆行驶稳定性人-车-路闭环系统

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主动横向稳定器模糊控制的仿真研究

主动横向稳定器模糊控制的仿真研究

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作者：张耀平吉林大学

学位级别：硕士

该论文针对商用车在转变或曲线行驶过程中,容易发生侧倾现象,目前国内外解决这个问题的措施不是十分的理想,而提出了利用主动横向稳定器来研究降低侧倾的效果,对主动横向稳定器(ARS)进行仿真分析,来研究它降低侧倾的效果,并实现对它的... 详细信息

该论文针对商用车在转变或曲线行驶过程中,容易发生侧倾现象,目前国内外解决这个问题的措施不是十分的理想,而提出了利用主动横向稳定器来研究降低侧倾的效果,对主动横向稳定器(ARS)进行仿真分析,来研究它降低侧倾的效果,并实现对它的模糊控制.该论文建立了五自由度的汽车模型,以及相关的人-车-路闭环系统模型.该文利用模型进行了仿真,并且分析了汽车主要参数如轮胎侧倾刚度等对汽车侧倾的影响.同时该论文建立了主动横向稳定器的模糊控制器,并且与系统仿真模型相结合,验证了模糊控制器降低汽车侧倾的效果.利用该论文所建立的模型得出的仿真结果与试验结果相比较,证明该论文所建立的模型是正确的,并且模糊控制是可行的.

关键词：人-车-路闭环系统主动横向稳定器模糊控制汽车侧倾

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线控转向系统控制模型研究

线控转向系统控制模型研究

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作者：袁英广西科技大学

学位级别：硕士

线控转向(Steer-By-Wire)系统作为新兴的汽车转向系统,是未来汽车无人驾驶发展中不可或缺的组成部分。SBW系统采用电控技术,可以自主选择转向传动比,优化转向性能,但其可靠性还有待考察。因此研究人-车-路闭环系统是分析汽车操纵稳定性... 详细信息

线控转向(Steer-By-Wire)系统作为新兴的汽车转向系统,是未来汽车无人驾驶发展中不可或缺的组成部分。SBW系统采用电控技术,可以自主选择转向传动比,优化转向性能,但其可靠性还有待考察。因此研究人-车-路闭环系统是分析汽车操纵稳定性的基本前提,而路感模拟控制对线控转向的评价起着关键性作用。本文首先介绍了SBW系统的优越性、关键技术和结构原理,在此基础上,采用降阶法进一步研究SBW系统动力学模型,并在MATLAB/Simulink软件中建立仿真模型,利用Lyapunov稳定性理论分析SBW系统模型参数对系统稳定性条件的影响。然后本文针对转向传动比可随车辆转向特性变化设置的特点,设计基于横摆角速度增益不变的理想传动比,结合车速和转向盘转角的影响,利用模糊控制技术优化总传动比。建立三自由度整车动力学模型,并以质心侧偏角稳定趋于0设计LQR最优控制器。通过车身输出参数表明基于模糊传动比下的三自由度SBW汽车的LQR控制模型能在较短的时间内达到系统稳定,并较好的改善汽车低速转向灵敏度不足和高速易于转向过度的问题。其次,建立最优预瞄侧向加速度驾驶员模型,并设计模糊自适应PID算法进行优化。将SBW系统Simulink仿真模型嵌入到Car Sim平台的B级Hatchback车型中,建立SBW汽车模型。搭建带有SBW的人-车-路闭环系统,结合驾驶员状态反馈信息和车身参数,在不同工况下进行仿真,验证SBW汽车的稳定性和有效性。结果表明采用模糊自适应PID算法下带有SBW的人-车-路闭环系统精准轻便的实现转向操作,与预期轨迹偏差更小,不仅有效避免了驾驶员转向误操作,还提升了汽车的操纵稳定性和可靠性。最后,研究SBW系统路感模拟控制策略。以传统机械转向系统为参考,建立路感电机模型和转向盘力矩模型,结合模糊传动比计算路感目标力矩。根据不同因素对转向盘力矩产生的影响,设计理想转向盘力矩曲线。为使路感模拟电机输出合适路感力矩,设计模糊免疫PID控制器优化路感电机跟随目标力矩的效果,增强其抗干扰性。结果表明采用模糊免疫PID算法不仅改善了SBW系统路感的舒适度,还具有较强的适应性。

关键词：线控转向系统转向传动比人-车-路闭环系统路感模拟

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