基于智能轮胎系统的实时路面辨识技术

在复杂和极限工况下,路面附着系数是进行轮胎受力分析和车辆动力学控制的重要状态参数。相对于模型估计的方法,智能轮胎技术能够将轮胎与路面的交互信息反馈给车辆控制系统。本文提出了一种将智能轮胎系统和机器学习相结合的车辆路面附着系数获取方法。首先,考虑行驶工况环境进行传感器选型,开发基于MEMS三轴加速度传感器的智能轮胎硬件采集系统,并采用简化硬件结构的无线传输模式。其次,通过采集不同路面上的实车实验数据进行车辆实验收集机器学习训练的数据集,并分析轮地关系及信号特征。最后,将CNN与LSTM两者的优势相结合实现了对加速度时序信号的特征学习。通过与其它神经网络模型训练结果的比较,验证了所提CNN-LSTM双通道融合神经网络模型的有效性和准确性。本文提出的路面辨识方案实现了实时道路识别的目标,硬件与软件架构和神经网络模型更适合车辆系统搭载,为车辆运动控制提供了实时准确的路面信息。     

基于驾驶员在环的EPS试验台开发

汽车转向系统性能与汽车的操纵稳定性和舒适性有关,对汽车的行驶安全起着至关重要的作用。随着动力转向系统的发展,电动助力转向系统的优势逐渐突出。这里运用七自由度汽车模型,拟设计出一种基于驾驶员在环的转向测试试验台,将驾驶员操纵的油门踏板和转向信号实时采集,通过信号运算和汽车动力学模型实时仿真,实现转向力矩的模拟和车辆状态信息的输出,并可以快速进行EPS系统的开发验证。     

实时车速信息采集与整合方法研究

实时车速是城市智能化的核心基础数据。基于ITS子系统，包括先进的交通管理系统(ATMS)、自动车辆识别(AVI)系统、车载GPS系统和视频采集系统，分析其实时车速信息采集与整合的几种方法；对比分析两种数据采集结构，即完全分布式和分布式；详细讨论数据描述、数据存储以及数据传输问题；提出区域范围内实时车速的采集系统应该与现有ITS子系统相结合，有效利用实时数据资源，对ITS数据采集、处理和分析具有重要的理论意义和应用价值。     

多轮分布式电驱动车辆双重转向分层控制系统设计

为了提高多轮分布式电驱动车辆在复杂机动环境下的转向能力,设计了一种基于直接横摆力矩控制的双重转向系统。该控制系统采用分层结构,上层为横摆力矩决策层,下层为驱动力分配层。在控制系统上层,基于无迹卡尔曼滤波和递归最小二乘结合算法进行路面辨识;根据车辆状态信息和路面条件自适应调节滑移转向比,由车辆动力学模型和滑移转向比确定双重转向参考模型;针对滑模面附近非连续特性造成的控制信号抖动现象,将滑模控制算法进行改进,设计了滑模条件积分控制器,使车辆实际横摆角速度追踪双重转向参考模型计算出期望横摆角速度。系统下层在保证车辆总驱动力的前提下,基于控制分配规则将上层广义目标控制力需求分配至各执行器。最后,利用硬件在环实时仿真平台进行控制策略验证。结果表明,分层控制系统较好地实现了路面识别功能和车辆双重转向功能,针对不同路面工况对车辆进行了有效地行驶控制,减小了车辆在狭小弯曲地区的转弯半径,抑制了车辆状态参数及电机转矩的颤振和抖动,改善了车辆小半径行驶的转向机动性和高速行驶稳定性。     

新能源汽车辅助显示系统设计

新能源汽车辅助显示系统是一种基于CAN总线触摸屏的显示系统。文章阐述了辅助显示系统的作用、系统硬件的选型、CAN拓扑、显示信号需求、CAN通信协议解析、人机交互界面设计等内容。该系统通过OBD接口与车辆进行连接,能够实时监测、采集并显示车辆运行数据,同时还具有故障诊断功能,能够实时采集车辆故障信息并在用户界面显示和报警。     

基于三次样条插值的车辆行驶数据分析

采样数据的准确程度直接决定了车辆行驶工况的准确性。采用基于GPS的实时动态车辆行驶数据采集系统,记录了某车辆运行速度、时间、方向等信息,并结合测量误差产生机理,通过分析车辆行驶数据中奇异信号类别及特征,得到无效定位数据、时间错误数据和速度突变数据等3种奇异数据类型。利用三次样条插值算法对奇异数据进行了拟合,修正了车辆行驶数据中奇异信号,修正后的速度时间曲线更符合车辆行驶特征,可真实模拟车辆行驶工况。     

城市郊区道路跟车条件下智能网联汽车速度规划

随着智能网联汽车技术的快速发展，跟车行驶控制能够有效实现车辆智能跟随及快速高效队列行驶。针对城市郊区道路条件下的智能网联汽车速度规划问题，以提高车辆的燃油经济性、舒适性及安全性为目的，基于跟车速度限幅和车辆动力系统信息，设计了基于初值优化的序列二次规划算法(Sequential Quadratic Programming, SQP),实时求解获取车辆跟车过程中的最优速度轨迹。首先，在车联网环境下，基于车车(Vehicle to Vehicle, V2V)通信及车辆与交通设施(Vehicle to Infrastructure, V2I)通信技术实时获取前方车辆的速度、加速度及位置等行驶信息并实时采集道路交通信息；然后，为减少车辆动态能耗损失和减小所需牵引力，并在规定的时间段内完成相应的行驶路程，利用采集到的前车行驶信息，采用基于初值优化的SQP算法对最优目标车速进行求解；此外，基于周边动态的道路交通场景，考虑边界约束条件，采用滚动时域的方法实现目标车辆速度在每个采样时刻的在线滚动优化，保证目标车辆节能安全地跟车行驶；最后，通过仿真验证了该算法的有效性和实时性。研究结果表明：基于初值优化...     

基于功能安全的商用车电动助力转向系统设计与验证

汽车电动助力转向（EPS）系统是根据车辆转向助力控制信号和执行端响应驾驶转向请求,实时计算车辆在各种行驶路况下的最佳转向助力参数的控制系统。基于车辆功能安全标准开展 EPS 系统的功能安全开发,可以降低 EPS 系统本身的故障率,提高车辆行驶的稳定性和安全性。提出了一种针对某商用车 EPS 系统的功能安全设计方法,并通过故障注入测试,验证了该设计方法的正确性和有效性。结果表明：按照车辆功能安全标准开发的 EPS 系 统可以有效识别和规避因系统性失效而导致的 EPS 异常现象,提高车辆行驶横向稳定性。所提出的设计方法可为其他车型的 EPS 系统功能安全设计及验证提供参考。     

组合阀旁通流量式ECHPS控制器设计与试验

提出了一种组合阀式旁通流量控制的电控液压助力转向系统(ECHPS),该ECHPS具有随车速变化的可变助力特性。设计了ECHPS控制器,运用Multisim软件对控制器硬件电路进行了仿真分析,最后通过台架试验对控制器及ECHPS性能进行了测试。结果表明,控制器性能稳定可靠,ECHPS助力特性随车速变化明显,既保证了重型商用车的低速转向轻便性,又改善了中高速行驶时的转向盘路感,提高了车辆的操纵稳定性和行驶安全性。     

车速与车室温度采集及液晶显示系统的设计

针对当前车载采集系统实时性差、可视化效果差等问题,提出一种车速与车室温度采集及液晶显示控制系统。该采集系统通过车载霍尔式轮速传感器和DS18B20温度传感器对车辆运行速度和车室温度进行实时监控,将采集到的信号实时传入中央处理单元(STC89C52单片机)。以操作简便的uVision2软件作为测试平台,通过编写程序在处理单元内完成信号去噪、滤波,将最终的处理结果输出显示到1602液晶屏上。该系统能够及时准确的采集到车速信号和温度信号,适用范围更广。