汽车稳定性控制系统侧偏角道路试验测试系统

汽车侧偏角是汽车动力学稳定性控制系统实现对汽车稳定性预估的主要依据,设计了"1+2"GPS侧偏角测试方案,即1个基准站和2个移动站,并搭建了道路试验系统.阐述了传感器选型、系统配置和侧偏角计算方法,进行了系统的实车道路试验,并基于光学侧偏角传感器同时测量的数据验证了GPS方案的可行性.汽车侧偏角道路试验系统能够实现高频率的精确定位、测速和侧偏角测量,兼顾车身和车轮位置姿态测量,现场安装快捷方便,可为稳定性控制系统开发中的侧偏角算法和控制逻辑验证提供试验依据.     

汽车稳定性控制系统侧偏角道路试验测试系统

汽车侧偏角是汽车动力学稳定性控制系统实现对汽车稳定性预估的主要依据,设计了“1＋2”GPS侧偏角测试方案,即1个基准站和2个移动站,并搭建了道路试验系统。阐述了传感器选型、系统配置和侧偏角计算方法,进行了系统的实车道路试验,并基于光学侧偏角传感器同时测量的数据验证了GPS方案的可行性。汽车侧偏角道路试验系统能够实现高频率的精确定位、测速和侧偏角测量,兼顾车身和车轮位置姿态测量,现场安装快捷方便,可为稳定性控制系统开发中的侧偏角算法和控制逻辑验证提供试验依据。     

基于CAN的汽车低附路面稳定性控制测试系统

基于汽车稳定性控制系统现场快速测试和控制策略调试的需要,搭建了由车身位置姿态模块、汽车稳定性控制器模块和CAN节点数据采集模块组成的低附路面试验测试系统。各模块间基于GPS接收机输出的秒脉冲同步信号完成数据同步,并通过CAN方式进行数据传输。详细给出了汽车侧偏角测试方法、惯性测量单元车上安装和初始对准方法、GPS惯性测量单元数据转换和传输延迟补偿方法,以及串口转CAN的快速实现方法。系统的道路试验验证了系统工作的可靠性。该测试系统构建CAN节点或基于车身CAN总线方式获取基于ESC和发动机管理系统配置传感器的信息,对了解汽车极限工况下的状态提供了真实数据,为汽车稳定性控制分析提供了有效手段。     

基于GPS的汽车横摆角速度和侧偏角工程测试方法

面向汽车动力学控制系统产业化开发中的冬季试验和夏季试验,基于GPS技术设计了汽车横摆角速度和侧偏角工程测试系统和测试精度验证系统,并给出了具体的数据处理方法.阐述了两套系统的硬件设计、试验方法,并根据同步采集的试验数据对比分析了车身方位角、横摆角速度和侧偏角的测量精度.结果表明:测试系统定位能力较差,但横摆角速度和侧偏角测量精度与验证系统接近,满足汽车性能道路试验的要求.     

基于SIMS/GPS的汽车运动状态组合测量系统

建立了汽车基本坐标系并推导捷联惯性位置姿态测量基本算法,从工程易实现角度给出了中低精度SIMS和载波相位模式差分GPS在位置/速度/航向角间接反馈松散组合模式下的误差状态方程和量测方程,基于改进自适应Kalman滤波器对测量模型进行了仿真,并对组建系统进行了实车试验验证.分析表明,仿真结果和实车试验结果一致性好,测量模型满足实际汽车主动安全性试验要求.     

基于GPS的汽车横摆角速度和侧偏角工程测试方

面向汽车动力学控制系统产业化开发中的冬季试验和夏季试验,基于GPS技术设计了汽车横摆角速度和侧偏角工程测试系统和测试精度验证系统,并给出了具体的数据处理方法。阐述了两套系统的硬件设计、试验方法,并根据同步采集的试验数据对比分析了车身方位角、横摆角速度和侧偏角的测量精度。结果表明：测试系统定位能力较差,但横摆角速度和侧偏角测量精度与验证系统接近,满足汽车性能道路试验的要求。     

极限工况下汽车轮胎侧偏角测试方法研究

轮胎侧偏特性识别是汽车动力学稳定性控制的基础,而极限工况下因侧倾转向和变形转向的影响,基于动力学模型的轮胎侧偏角估计方法精度变差。提出一种基于直接视觉测量转向轮转角和车身姿态的轮胎侧偏角测试方法,为极限工况下转向轮转角和轮胎侧偏角观测模型研究提供技术手段。首先分析了侧偏角测试原理,基于高精度定位定向差分GPS和图像实时处理器CVS 1456等构建了实车试验系统。在对试验车转向系统传动比进行标定的基础上,原地转向和小侧向加速度行驶试验表明:基于图像获取转向轮转角与基于转向盘转角方法一致性好。圆周加减速行驶试验表明,在侧向加速度约0.8 g时,汽车达到极限工况,基于图像方式获取的转向轮转角曲线体现了侧倾转向和变形转向的影响,试验车具有不足转向特性。实车试验表明所提出方法是有效、可行的。     

汽车制动噪声道路试验测试系统开发与应用

针对汽车制动噪声道路试验,开发一种基于VK701H数据采集卡的便携式汽车制动噪声道路试验测试系统。该系统由数据采集卡、GPS车速传感器、声压计和压力变送器等搭建硬件平台,利用虚拟仪器Lab VIEW软件,使用图形化编程语言调用库函数节点和DLL动态库函数设计程序,实现对VK701H的二次开发。实车道路试验表明,该测试系统性能稳定,测量准确,对汽车制动器尖叫噪声分析具有较高的实用价值。     

GPS在汽车道路试验系统中的应用研究

利用差分GPS(DGPS)构建了用于实时测量汽车动态参数的汽车道路试验系统。首先详细分析了GPS信号的特点以及误差形成。在汽车道路试验系统的要求下,给出了可实时进行汽车动态参数测量的道路试验系统的组成。最后结合具体汽车道路试验的应用说明了该汽车道路试验系统的实用性以及可靠性。     

汽车稳定性控制系统性能试验与数据处理方法

对美国汽车稳定性控制系统( ESC)性能试验法规FMVSS 126确定的ESC功能、过度转向特性和横向响应能力的客观测试和评价方法进行了系统分析.构建了先进的汽车道路试验系统,阐述了试验系统核心设备转向机器人的性能要求和结构,进行了系统的道路试验.采用小波降噪方法对试验数据进行了滤波处理,小波滤波无相位延时,且信号的局部特征都得到很好的保留,相比法规推荐的频域滤波方法,此方法更为精确.对DGPS方法和加速度方法处理得到的横向位移数据进行了对比,两种方法在转向开始后2 s内测试结果接近,误差小于5％,法规推荐采用加速度方法测量转向开始后1.07 s时车身横向位移是可行的.对3组具有区别意义的试验结果进行了分析,结果表明法规基于横摆角速度信息对汽车稳定性程度进行评价是可行的,但汽车接近失稳和失稳时的稳定性需要依据横摆角速度和质心侧偏角信息共同表征.     

拖拉机质心试验台的开发与研究

以运输车辆为研究对象,通过创建数学模型,建立空间坐标系,推算出车辆质心坐标位置的计算方法。再利用NI DAQ采集卡及LabVIEW虚拟仪器技术测控软件搭建测试系统,以地磅称重系统及起吊系统为机械主体,应用悬挂测量法来精确测量车辆的轴质量和质心位置。     

履带车辆液压机械差速转向装置试验台设计

液压机械差速转向装置是一种液压传动与机械传动组合而成的新型传动机构,能够显著提高履带车辆的行驶机动性和工作效率。根据履带车辆液压机械差速转向装置试验要求,提出了其试验台设计方案,确定了试验台驱动装置及加载装置,设计了试验台数据采集与控制系统。以东方红1302R拖拉机液压机械无差速转向装置为被试对象,完成了液压机械差速转向装置转向特性试验,结果表明:所设计试验台自动化程度高、运转平稳,满足设计要求。     

台架负载模拟控制方法研究

动态载荷负载模拟是室内台架测试的核心技术之一,也是评估试验台架综合性能重要途径。针对某一混动式汽车台架,以型号为C8051F120单片机所能达到的转速脉冲信号的测频精度为基础开展动态加载技术研究。在Matlab/Simulink中建立整车传动系动力学模型和台架系统模型;设计逆向模型控制的负载模拟方案和PI自适应卡尔曼滤波算法,并搭建相应的控制器模型来分析不同采样频率和测频精度对负载模拟的影响。仿真结果表明：低速段在采样频率100 Hz、测频精度0.001%未滤波下,电机最大加载扭矩误差为10%;高速段在采样频率100 Hz、测频精度0.001%滤波下,系统响应时间0.11 s,电机加载扭矩误差15%;加载系统能够平稳运行且可以达到动态加载目的,验证负载模拟算法的正确性。在得到正确的仿真结果后可轻松实现代码生成,从而为台架硬件在环试验提供参考。     

PEMS与全流稀释系统试验对比研究

在轻型车排放试验室内,同时利用便携式排放测试系统(portable emission measurement system,PEMS)和全流稀释排放测试系统测量轻型乘用车排气污染物,通过对比排气污染物累积和瞬态测量结果,对比两种排放设备的差异。     

基于电驱动系统的农业车辆牵引负荷车设计与试验

针对传统农业车辆牵引负荷车机械结构复杂、存在加载死区导致无法实现全范围加载，采集系统功能单一无法实时评估被试车辆牵引性能的问题，设计了一种基于电驱动系统的农业车辆牵引负荷车。负荷车以最大加载牵引力150 kN为设计目标，结合对驱动轮的受力分析，完成了其整机关键部件的选型设计，采用集成发动机-电动桥的电驱动系统为核心单元，使用转向牵引架实现前桥平台的自动跟随转向。在LabVIEW RIO架构基础上，通过FPGA搭建高算力、高性能的测控系统，实现对电驱动系统电流、电压、被试车辆牵引力、油耗等多种信息的采集、无线传输与存储，并使用模糊自适应PID控制算法对牵引力加载进行闭环控制。最后开展整机性能验证试验，负荷车实现了0～150 kN范围内的负荷加载，加载系统最大响应时间为3.6 s,最大超调量为1.61%,实际加载牵引力与目标牵引力最大误差为4.5%。整机性能验证试验表明，负荷车具备良好的牵引负荷加载性能，其测控系统可实现被试车辆牵引性能多参数的实时准确监测，能够完成对农业车辆牵引性能的全面评估。     

基于多模型迭代的车辆状态融合估计方法

为了提高车辆行驶状态估计的可靠性,提出一种基于多模型观测器误差补偿与迭代的车辆状态融合估计方法。基于三自由度车辆动力学模型设计了车辆状态强跟踪滤波估计算法;同时,根据四轮轮速耦合关系,考虑到数据扰动和病态矩阵的影响,设计了车辆状态的岭估计算法。为进一步提高估计系统的可靠性,提出了动力学模型观测器与运动学模型观测器补偿与迭代的估计方式,设计了模糊控制器,根据实时的质心侧偏角和滑移率的伪量测值,判断强跟踪滤波器和岭估计器估计结果所占权重,利用闭环估计系统的迭代与融合提高估计性能。仿真和道路实验结果表明,所提出的车辆状态融合估计方法能够兼顾强跟踪滤波算法与岭估计算法的优势,根据车辆纵向滑移和质心侧偏角动态调节强跟踪估计与岭估计结果的权重系数,从而在保证估计精度的同时提高了估计系统的多工况适应能力。     

基于IMM UKF的冲量式测产系统研究

为适应精准农业的发展趋势,提高测产计量系统的精度,开发一套基于IMM UKF算法的冲量式测产系统。该系统由冲量传感器模块、北斗定位模块、DTU传输模块和上位机等组成。系统通过传感器模块进行信号的采集和处理,采用CAN通信方式将处理后的数据发送至上位机。上位机使用IMM UKF滤波算法对传感器上传的数据进行滤波,最终根据标定曲线得到谷物产量。通过车辆空载试验,采用IMM UKF算法与KF和UKF算法进行对比验证,结果表明IMM UKF算法的滤波效果更好,均方差为0.000 42 N。通过传感器标定试验,确定传感器的检测值与实际谷物重量的关系。通过大田测产试验,得出每个地块的产量分布图,试验结果表明该测产系统的平均误差达到3.911%。