踏板感觉可控的汽车制动踏板模拟器研究

制动踏板模拟器为驾驶员提供踏板感觉反馈信息,是电控制动系统的重要部件。提出了一种基于电磁阀控制实现的踏板感觉可控的汽车制动踏板模拟器,分析了电控制动系统中踏板模拟器工作原理,建立了汽车制动踏板模拟器的电液耦合动力学模型,提出了单神经元自适应PID调节的电磁阀控制策略,并通过实例仿真分析了踏板特性的影响参数。结果表明该策略可在制动踏板行程内控制踏板力相对误差不超过5%。

Abstract：

Brake Pedal Emulator plays an important role for an Electrical Brake System.A new Brake Pedal Emulator was proposed which could provide the driver controllable pedal feeling by varying solenoid current.From its working principle,an electro hydraulic dynamic model of Brake Pedal Emulator was established.To analyze performance of the proposed Brake Pedal Emulator,the strategy of solenoid current control with Single-Neuron PID regulation was proposed and the numerical example was given.The results show that the pedal force can be precisely modeled and the better pedal feeling can be obtained.     

车辆转向制动防抱死系统仿真研究

转向制动是车辆经常遇到的工况之一。本文提出了汽车转向制动时防抱死制动系统（ABS）基于优化目标滑移率模糊控制的策略。该策略根据路面附着条件以及车辆所处的运动状态实时计算出车轮优化目标滑移率,作为防抱死制动系统的控制目标,并利用模糊推理理论进行了ABS模糊控制器设计。在此基础上结合8自由度非线性车辆系统模型,利用Matlab/Simulink软件对装有ABS的车辆转向制动过程进行模拟试验。结果表明基于优化目标滑移率ABS模糊控制策略优于传统固定目标滑移率控制策略,它有效地提高了车辆转向制动性能,同时也保证了横向稳定性,实现了车辆的制动性能、可控性及横向稳定性最佳协调,同时且具有较强的鲁棒性。     

客车联合制动系统的制动稳定性仿真研究

建立描述汽车联合制动系统的制动稳定性的7个自由度的车辆模型,在Matlab/Simulink软件环境下进行汽车制动稳定性仿真分析,车辆模型很好地体现了车辆制动时的运动特性.仿真结果表明,该客车的辅助制动系统与整车性能匹配合理,联合制动对原车的制动稳定性没有太大的影响.     

动态轮胎力仿真的新方法

在评价由于车辆特性造成的道路破坏时，车辆动态轮胎力的预测是一个重要问题。开发出一种用于预测车辆动态轮胎力的新方法，采用多体系统动力学(MBS)理论及相应软件ADAMS，可以详尽地模拟车辆的复杂非线性特性。动态轮胎力的仿真模型采用实验数据进行了校验，并与以往采用的简单模型进行了比较。     

汽车制动防抱系统的混合建模与仿真研究

在分析汽车制动防抱系统(ABS)工作特点的基础上,指出汽车ABS是由连续系统与离散系统组成的混合系统,进而提出基于有限状态机与Matlab/Simulink的ABS混合建模方法。利用混合建模方法建立了某轻型客车的ABS仿真模型并进行了低附着系数道路条件下的仿真研究,探讨了制动器制动力、电磁阀响应时间和车轮转动惯量对汽车ABS性能的影响。仿真结果表明基于混合建模的ABS仿真系统能很好的模拟汽车ABS的性能;制动器制动力、电磁阀响应时间和车轮转动惯量对ABS制动性能影响的分析为ABS的设计提供了依据。     

车辆全液压制动系统执行机构建模及仿真

分析了全液压制动系统执行机构的动态性能，并建立了执行机构的数学模型。基于数学模型，应用Matlab／Simulink仿真程序，对执行机构的动态特性进行仿真。并将仿真结果与气压和气顶液制动执行机构进行了分析对比，证明全液压制动系统执行机构具有良好的制动性能。同时讨论了影响执行机构制动性能的主要因素。     

线控系统协调优化模型及其改进粒子群算法研究

为合理控制线控系统,控制参数应协调设置.本文基于分层递阶技术优化设计控制参数.首先将元胞传播模型(CTM)进行改进,考虑出口道车队离散延误,建立干线路段及交叉口分流、合流交通流模型,使CTM适于网络交通流分析.然后,针对线控系统现状研究忽视共用周期优化的问题,基于控制参数间的相依关系,考虑上、下行相位差关系,建立两级递阶控制模型;协调级根据主次干道车流状况,以系统总延误最小为目标同时优化共用周期和双向相位差;控制级优化绿信比使所控交叉口延误最小.同时,采用分段变化的惯性因子选择机制改进粒子群优化算法.最后,将协调优化模型及其粒子群算法应用于某仿真线控系统,比较研究发现协调控制效果良好.     

车辆电液动力制动系统的联合仿真与实验

为了满足车辆电液动力制动系统集成设计要求,以ZL50装载机为例,构造了虚拟样机模型并通过实车试验验证了模型的正确性;在MATLAB/Simulink环境下,建立了多回路电液动力制动系统的液压模型并搭建了相应实验台,实验验证了液压模型的正确性;设计了机械模型与液压系统控制模型之间的参数关联,建立了装载机电液制动联合仿真模型并进行分析。结果表明虚拟样机模型与液压系统模型之间实现了无缝链接,验证了该设计方法的有效性和实用性。     

汽车转弯防抱制动系统中双模控制器的应用

针对当前ABS系统的分析大多集中在少自由度的直线制动方面。采用十一自由度汽车转弯制动数学模型,用MATLAB/SIMULINK建立仿真模型。考虑到此系统的非线性、时变性及工况的不确定性,采用了模糊控制算法,并对防抱死制动系统的制动过程进行了仿真研究。针对模糊控制算法的不足,建立了双模控制器,用传统的PID算法优化模糊控制器。采用的十一自由度的转弯制动模型充分考虑到仿真的复杂度及仿真的可信度,完全反应了制动过程中汽车的宏观运动及微观运动。     

电动大客车电控气压制动系统性能仿真分析

为了提高电动大客车的制动安全性能和制动能量回收能力,设计研究了一种较为智能化的制动系统——电控气压制动系统。在此基础上建立了车辆制动过程的相关模型,制定了适合于电控气压制动系统的制动力分配策略,并对车辆的制动过程进行了仿真分析。仿真结果表明:制动力分配策略是合理的,在保证制动安全性能的前提下,车辆取得了很好的制动能量回收效果,体现了电控气压制动系统在制动力分配和与再生制动协调方面的优势。     

对接半物理仿真系统中的自适应柔顺力控制研究

为实现空间航天器对接过程中的强制校正和拉近阶段过程的半物理仿真,提出了一种六自由度并联运动平台的基于位置闭环的力控制方法.针对强制校正和拉近过程中两飞行器之间连接刚度大范围变化,设计自适应力控制器解决了刚度参数时变对系统性能的影响.试验结果表明自适应柔顺力控制可以实现强制校正和拉近阶段过程的有效模拟.     

高超声速飞行器并行仿真方法研究

高超声速飞行器的系统仿真是一个多物理场高度耦合的过程,仿真过程中,需要完成大规模数据的迭代计算.目前大多采用分布式仿真的方法,但这种方法对于计算效率的提高不明显.为了有效提高计算效率,基于高性能计算机集群系统,分别对网格并行方法和模型并行算法进行了研究,提出了气动流场高效并行仿真解算方法、分区边界数据交换方法以及并行负载均衡技术,并在高超飞行器的系统仿真中进行了验证,验证结果表明,计算精度满足要求,求解方程的速度较快,工程应用效果较好.     

一种面向人群仿真的改进型社会力模型研究

在人群仿真领域,社会力模型的应用和改进研究仍是一个热点问题。在Helbing社会力模型的基础上,引入人群个体之间的排斥力和转向力,改进了人群在正常状态下的行走行为模型。对恐慌人群,提出了期望速度、人群密度、恐慌值的计算方法,拟定一些约束条件来改善动画显示效果。在微机上使用Direct3D实现了人群行为动画,实验结果表明,改进的模型能够较好地模拟人群行为。     

面向工程车辆应用开发的仿真平台

针对基于现场总线分布式智能电液比例控制与综合的复杂作业工程车辆的开发与研究需要，在分析现有的仿真平台基础上，给出了一个用于实现工程车辆的信息综合、分布式控制和监督管理的仿真试验平台，该平台是基于半实物的硬件在环仿真系统，用于对网络环境下工程车辆的控制操纵性能和控制算法进行测试和验证。采用该平台，实现了多轴驱动的运、架梁一体化工程车辆的开发研制，从而为新型工程车辆控制与操纵系统的研究开发提供参考和评价。     

基于电动式力伺服的纵向操纵人感仿真系统

依据飞机纵向操纵负载力的数学模型，采用电动式力伺服加载的方式设计了飞机纵向操纵人感仿真系统。仿真结果和实际应用表明，该系统具有仿真精度高、快速性好等特点，能广泛地应用于飞行模拟器的操纵力负荷仿真系统中。     

自主式水下潜器虚拟仿真系统研究

基于软件平台MultiGenCreatorPro和Vega开发出自主式水下潜器(简称AUV)虚拟仿真系统。论述了仿真系统体系结构、信息流、AUV运动模型与空间一致性方法;介绍了数据交换方式、主要的仿真功能、实时视景生成与显示技术;给出了AUV基于路径规划的三维仿真结果。结果表明,该仿真系统结构合理可靠,采用的运动模型和仿真算法满足了系统仿真的实时性要求,可逼真地演示AUV的自主运动过程。该仿真系统作为演示并验证AUV自主能力与动态控制方法正确性、有效性和实用性的先进手段和科学方法,已得到实际应用。     

骨骼服直接力控制方法研究与仿真

骨骼服是一种将机械动力装置的机械能量与人的智能相结合的机器人.骨骼服控制中的难点问题是,能够有效控制骨骼服使其跟随人体运动,并保持人机之间的作用力最小.针对该问题提出了一种直接力控制策略,其特征有两点,一是在人机之间安装力传感器,使得控制器了解人的意图;二是控制器不需要精确的骨骼服数学模型,简单实用.仿真结果说明所设计的控制器能实现骨骼服对人体运动的跟踪,同时有效降低人机之间的作用力,并对环境变化和负荷变化具有一定的鲁棒性.     

空军战役过程推演仿真系统研究

面向空军武器装备论证的实际需求，介绍了辅助装备论证的空军战役过程推演仿真系统的构成及其主要功能，提出了一个面向空军战役过程推演的仿真系统的体系结构。该系统以Sim2000为支摔平台，由模型体系、想定编辑器、数据管理和态势显示等应用部件组成。     

计算机生成兵力的操作员接口

CGF作为DIS的重要组成部份,在多兵种、多武器平台的综合仿真环境中发挥着越来越重要的作用。操作员接口作为CGF的一个重要组成部分,通常同管理台协同工作,共同管理CGF自治系统。本文首先介绍CGF的组成、作用,重点介绍了北航实验系统中操作员接口的实现方式。     

整车-乘员集成系统正面碰撞的计算机仿真

某型国产小客车为对象建立了整车有限元模型,然后在此基础上集成了包括50百分位的HybridⅢ型假人,安全带和安全气囊系统的完整的乘员约束系统的有限元模型。按国家标准《正面碰撞乘员保护的设计规则》(CMVDR294)规定的试验条件,对整个集成系统进行了正面碰撞的数值模拟。仿真结果与试验结果吻合。之后本文对不同约束情况下的乘员安全性做出了比较与评价。