汽车半主动悬架控制系统的快速原型开发

基于磁流变技术的半主动悬架能够显著提高汽车的平顺性和操稳性,但控制系统设计非常复杂.以MATLAB/Simulink为控制设计平台,利用Ve-DYNA建立了某轿车的非线性多体动力学模型,完成了仿人智能控制器设计,运用dSPACE组件系统组建了实车半主动控制系统原型,进行了实车道路试验和在线调参.从离线仿真和实时控制的结果来看,仿人智能控制能够在保证操纵稳定性的前提下,取得更好的舒适性,同时也说明了基于MATLAB/Simulink、Ve-DYNA及dSPACE的快速开发平台能加快汽车半主动控制器的开发进度,降低研发成本,对于推动汽车半主动控制的产业化有着非常重要的意义.     

基于CarSim的车辆动力学虚拟仿真系统开发

为了解决实车实验因“高成本、高消耗、高危险性”而无法开展的问题,开发了一套基于CarSim的车辆动力学虚拟仿真系统。利用CarSim创建实时车辆模型;在Unity3D中搭建虚拟场景,并使用主动立体显示技术实现3D视觉效果;通过Fanatec赛车模拟方向盘和LabView采集驾驶员操作信息,在NI-Pxie8840控制器中求解车辆动力学模型以确保其运算的实时性;将解算数据通过六自由度运动平台反馈给驾驶员。结果表明：虚拟车辆可以遵循驾驶员的意图行驶,整套系统反应灵敏、操作环境安全、沉浸式感受较强、实验数据准确可靠,对汽车的设计研发具有一定意义。     

高速公路车辆智能驾驶仿真平台

针对高速公路智能驾驶系统的极限工况实车试验难实现、重复性差、成本高等问题,搭建高速公路智能驾驶仿真平台来进行系统安全性评估。首先分析实际智能驾驶系统的构成和安全性指标,然后设计路形、感知决策、车辆动力学等模块。为了提高仿真平台的保真度,采用车辆动力学仿真软件veDYNA,参数来自车辆实测数据,并且嵌入方向盘、油门踏板和加速踏板等控制机构实物。仿真实验中,进行了高速行驶车辆的感知决策时滞、爆胎的安全性评估,通过质心侧偏角、轮胎侧偏角、横摆角速度的输出曲线来评估车辆的稳定性状态,指导系统参数调整。     

四轮转向半挂汽车列车横向稳定性仿真分析

引入Gim轮胎模型建立了四轮转向半拦汽车列车的非线性动力学模型.以零侧偏角为控制目标确定半挂汽车列车牵引车后轮转角.以建立的四轮转向半挂汽车列车非线性动力学模型为基础,采用数值不同的两种前轮转角输入,借助Matlab/Simulink仿真环境,对其运动规律进行时域仿真.仿真结果表明,高速时基于牵引车后轮转角的半挂汽车列车明显改善了车辆的操纵稳定性,且能在大前轮转角的情况下保证半拦汽车列车的稳定性.研究结果可为四轮转向半挂汽车列车操纵稳定性的优化及系统设计提供理论依据.     

基于粒子群优化算法的汽车EPS系统参数优化设计

电动助力转向系统（EPS）与汽车性能的协调是其装车时考虑的首要因素之一。应用多体动力学软件ADAMS建立电动助力转向及汽车动力学模型,提出兼顾转向轻便性和汽车侧向行驶稳定性的目标函数。基于粒子群优化算法（PSO）对EPS系统参数进行优化,得到最优解。最后,进行仿真分析和实车试验。结果表明,EPS参数全局优化后,转向盘操纵力矩峰值降低32.2%,侧向加速度峰值降低29.1%,最大超调量降低41.5%,汽车转向轻便性和侧向行驶稳定性均得到明显改善。     

基于虚拟集成技术的ESP硬件在环仿真

针对汽车电子稳定性控制系统的开发,提出了集成ADAMS/Car的整车虚拟样机、MATLAB/Simulink的虚拟控制器和LabVIEW的测控平台的汽车电子稳定性控制的硬件在环仿真方法（VCHIL）,阐述了该方法的实现原理,讨论了基于虚拟集成技术的硬件在环仿真系统的组成及其相互关系,并以此为向导,研制了汽车电子稳定程序（ESP）的硬件在环仿真实验平台,并进行了实验验证。

Abstract：

Aiming at the development of ESP system,hardware-in-loop simulation method based on virtual cross technology （VCHIL）,which combined virtual modal by ADAMS/CAR,virtual controller by MATLAB/Simulink and LabVIEW platform,was addressed.The realization principle of the method was introduced.The structure and relation between parts of hardware-in-loop simulation system based on virtual cross technology were discussed,and according to these,the hardware-in-loop simulation testing platform was developed.Test on this platform was performed and the results were analyzed and compared.     

汽车自适应前照明系统的仿真实验平台研究

基于三轴并联机构原理为汽车自适应前照明系统(AdaptiveFront-lighting System,AFS)设计了一个空间三自由度的仿真实验平台,并通过建立实验平台的运动学逆解数学模型解决了实验平台的运动控制问题.仿真实验平台实现了对汽车底盘的俯仰和侧倾等运动变化的模拟,可用于验证AFS系统的原理和控制算法等.通过对实验平台的XYZ轴施加特定驱动方程的实验表明,实验平台的实际运动轨迹基本上与理论值相吻合,从而验证了实验平台设计的有效性.     

主动悬架硬件在回路仿真研究(英文)

为了快速有效地验证主动悬架的控制算法,提出了一种主动悬架硬件在回路实时仿真平台。在Matlab/Simulink中建立了主动悬架的动力学模型、作动器模型,以S3CEEBO芯片为中央处理器,设计了主动悬架实际控制器,在此基础上搭建了该硬件在回路实时仿真平台。针对某款汽车运用不同的控制算法进行了仿真实验。结果表明,该硬件在回路仿真平台可以对主动悬架的各种控制算法的执行效果进行验证。     

汽车电子嵌入式系统测试虚拟现实仿真器研究

研究了面向汽车电子控制系统设计和电控单元测试的汽车电子嵌入式系统测试虚拟现实仿真器,其中集成了多体动力学方法的硬件在回路实时仿真.在具有自主知识产权的汽车电子嵌入式硬件在回路实时仿真测试平台下,嵌入实时子系统综合方法多体动力学车辆模型.基于子系统模块化仿真构建的虚拟现实仿真器组合了车辆动力学模型、电磁阀特性模型、刹车系统模型和轮胎地面模型、ECU控制器、AUTOCP自动标定系统,研究汽车安全系统ESP(ABS)的ECU硬件在回路的控制仿真框架.通过测试表明,该汽车电子嵌入式系统测试虚拟现实仿真器促进开发硬件在回路车辆安全仿真控制系统,加快ESP汽车电子安全系统的开发进程.     

并联式混合动力汽车控制策略的仿真研究

以发动机稳态效率图和电池的充放电内阻曲线为依据，提出了基于负荷平衡和逻辑门限方法的并联式混合动力汽车(PHEV)实时控制策略，用以控制混合动力系统的转矩分配，实现混合动力系统的不同工作模式以及模式间的动态切换。在MATLAB／Simulink环境下建立了前向式并联混合动力汽车系统模型，通过仿真进行控制策略的辅助设计并验证了控制策略。当前开发的控制策略已经应用于实车，监测情况表明是实用的。     

延迟多重休假离散时间的Geomx/G/1可修排队系统的可靠性指标

首次考虑延迟多重休假离散时间成批到达的Geomx/G/1可修排队系统的可靠性指标,在假定到达间隔时间和服务台的寿命服从几何分布,而服务时间、延迟休假时间、休假时间和服务台失效后的修理时间均服从一般离散分布下,使用一种新的分解方法讨论了服务台如下的可靠性问题:1)在时刻n服务台处于"广义忙期"的概率;2)服务台的瞬态和稳态不可用度;3)服务台在(0,n]时间内的平均失效次数;4)服务台在"广义忙期"内的平均失效次数.得到了一系列重要的可靠性结果.     

基于需求交货时间敏感性交货时间与产能决策

提出了一个同时考虑承诺交货时间可靠性和需求对交货时间是敏感的交货时间和产能决策模型.在此基础上,结合两类(人工作业和自动化)订单式生产系统的特点,运用排队理论分别建立M/M/1企业型和M/D/1企业型模型.模型的解显示:最优的产能扩张与承诺交货时间存在着类似于耐克函数的关系;最优的产能扩张与承诺交货时间受承诺交货时间可靠性限制.通过对两类模型的敏感性分析给出了一些管理启示.最后用一个算例说明了模型的应用.     

Some New Results for M/G/1 and GI/G/1 Queues

ＳｏｍｅＮｅｗＲｅｓｕｌｔｓｆｏｒＭ／Ｇ／１ａｎｄＧＩ／Ｇ／１ＱｕｅｕｅｓＴＡＮＧＹｉｎｇｈｕｉ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣ...     

基于成批排队的自相似业务性能分析

自相似业务建模及性能分析是ATM领域当前的研究热点。讨论了当前排队模型的特点与不足,从分组层次上提出了一种新的模型。利用成批排队理论对系统的性能指标进行了分析,对模拟流量的自相似性及排队性能进行了实验仿真,研究了确定模型参数的方法,证实了理论结果的正确性。实验结果表明,从分组层次上建立的排队模型在性能上优于ON-OFF源层次上的模型。     

基于MATLAB/Simulink的鱼雷导引弹道仿真

介绍了基于MATLAB/Simulink的鱼雷引弹道的设计与仿真方法，首先给出鱼雷导引系统的数学模型，然后介绍如何采用Simulink建立系统的仿真模型并进行仿真计算，最后给出相应的仿真结果和分析，本文的仿真方法克服了传统编程语言仿真时繁杂，难度高，周期长的缺点，使动态系统的仿真变得容易，直观，迅捷。     

基于Flightgear模拟器的实时可视化飞行仿真系统

针对国外某型无人飞行器,建立了非线性六自由度飞行模型和自主导航控制系统,在此基础上,利用Flightgear飞行模拟器外部数据输入/输出接口,将飞行仿真数据通过网络实时传递,驱动Flightgear可视化引擎,实现飞行仿真中,飞行姿态、天气条件和地理环境的三维实时可视化显示。仿真试验表明,该可视化飞行仿真系统可扩展性强,开发周期短,系统建设简单,使用方便,为今后的深入研究打下了良好基础。     

基于PSO-H优化算法的单机E/T调度问题

经典的粒子群优化算法是一个有效的寻找连续函数极值的方法。其在离散空间的应用还很不成熟。主要针对公共交货期下E/T(Earliness/Tardiness)指标的单机调度问题进行研究,并基于粒子群与启发式集成的优化算法(Particle Swarm Optimization integrated with Heuristic:PSO-H)对该问题进行求解。启发式信息由工件加工时间和拖期惩罚构成,它对算法的寻优性能有明显的改善。同时,采用OR-Library中的标准算例对该算法进行仿真实验,显示出理想的寻优结果。     

基于MATLAB的电磁轴承开关功放建模与仿真研究

在分析电磁轴承开关功放的工作原理基础上,应用MATLAB/Simulink中的电力系统工具箱（PSB）建立了电磁轴承开关功放系统的仿真模型,并详细介绍了系统模型的内部结构和Simulink/PSB建模方法。电磁轴承开关功放系统的仿真与实验显示,仿真与实验结果吻合较好,验证了系统模型的正确性,从而为电磁轴承开关功放的特性分析提供了一种可行的研究方法。     

基于Simulink与Stateflow的船舶避碰决策支持系统仿真

在Simulink仿真环境下构建了一个自动避碰系统模型,模型中的避碰方案是以实际海员避碰行为为原型设计的,其避碰行动指标是在参考避碰行动统计研究后设定,并且符合国际海上避碰规则.此自动避碰系统模型是以层次化模块图的方式构建,模块化的设计使其灵活性较强,里面的避碰指标参数、船舶控制算法、船舶数学模型都可以根据需要进行调整和修改,并且在参数改变后可以立即在可视化模块中观察避碰结果.     

实时多任务控制系统的Truetime建模与仿真

实时性是控制系统的普遍要求,多任务是目前分布式控制系统的主流趋势。目前基于嵌入式系统(embeded system)的智能化的控制节点,必须实现合理的任务调度和实时控制。介绍一种基于Matlab/Simulink的Truetime工具箱的实时多任务控制系统的建模仿真方法,并给出了CAN-Ethernet网络平台下的监控系统的仿真分析。