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1、汽车智能防碰撞系统的设计1、相关定义1.1、RFID中间件的定义在RFID软件系统中,RFID中间件扮演着重要的角色,它向底层提供RFID阅读器接口和其他接口,向上层提供各种应用接口。其实中间件已经是一个通用性的说法,很多系统中都有中间件。而RFID系统中间件的定义也不是固定的,不同的应用中对中间件的定义不同,不同的RFID标准对RFID中间件的定义也不同。一般RFID中间件定义为:介于上层应用程序与底层RFID阅读器之间的模块程序,它向底层和应用层提供通用接口程序,对RFID阅读器硬件设备进行管理,对RFID阅读器获取到
2、的数据进行过滤、分组、计数、存储,并向上层应用提供符合应用要求的数据[31]。1.2、接触面定义PAM-CRASH提供的接触型式多种多样,除了常规的面面接触、点面接触、边边接触还有焊接/铆接和智能自接触。由于车体部件众多,不便于不同部件间单独设置接触,本文中选取所有车体部件设置整车自接触为36号自接触,摩擦系数FRICT设置为0.15,将IREMOV开关设置为1,用来自动消除结合穿透。为有效模拟地面对车体的约束作用设置轮胎于地面的接触。轮胎与地面的接触设置为34号点对面接触,slave面为4个轮胎外层及侧面,master面
3、为地面,摩擦系数的定义同上。护栏与车辆的接触最为重要,护栏与汽车的接触设置为33号面对面接触,车头各部件及侧面与护栏会有接触部分设置为slave面,护栏为master面,摩擦系数为0.15,IREMOV开关设置为2,自动消除几何穿透。护栏各部件间的接触设置为36号自接触,摩擦系数FRICT设置为0.15,将IREMOV开关设置为1,用来自动消除几何穿透。1.3、关节的定义对于用来连接两个刚体的关节Ji,其接合位置和一些描述关节特性的参数都有所定义。球头节和套筒连接(球直径为2mm)用于摩擦系数和转动刚度确定的情形。若要限制
4、某个关节上轴向的运动,可以通过增加这个轴的旋转刚度来实现。图3.5是定义的关节,在计算时忽略关节处的力矩作用,关节上仅作用有3个方向的外力,在解完关节方程后再考虑力矩的作用。另外,还有以下两点假设:①联接两个椭圆球的关节所受到的力大小相等,方向相反;②在关节处的加速度相等。50图3.5铰接点描述Fig3.5descriptionofthehingepoints关节上所受的力求解后再考虑摩擦力,并重新求解关节方程。重复上述计算,直至该关节处没有明显力的变化,几何约束条件被作用于关节上的反作用力取代,关节联接的两个体可以单独分
5、析。上述假设的关节符合拉格朗日乘子法。由于联接两个体关节处的加速度是在不考虑外力的情况下获得的,故关节处的加速度相等,而速度和位置并不相同。在计算时,当积分时间比较长时,由于整体程序的不连续性以及数学上的取整误差,就有可能导致两个椭圆球的分离,因此所取的时间步长应该相对小一些。在考虑外力作用时,可得到一系列线性代数方程,如下式所示:1,11,212,12,22j,1j,2jaaFaaAFaaF???????vvv????vvv???????=?????????vvv???????(0.65)式中avj,1,avj,2是a,
6、b在铰接点j处的加速度;A是3×3矩阵,表示j处的铰接点力和加速度的关系;Fvj表示j处的铰接点力。通过推导,可以得出多体系统各个铰接点处所受外力及其加速度之间关系的线性方程。方程组的系数阵A的变化表示相互连接的刚体之间相对位移的变化,因此积分时间步长不同,系数阵A也会有所变化。将铰接点力分为三个分量,如果一个多体系统有n个铰接点,则需建立3n个等式组成的方程组。刚体间是相互连接的,所以某一个铰接点的受力及位移变化情况,不仅仅影响其本身所连接的刚体的运动状态,也间接影响整个多体系统的运动状态。1.4、碰撞接触的定义汽车碰撞
7、过程中,接触界面处的法向碰撞力和切向摩擦力是碰撞过程中使车身弹塑性材料产生大变形的主要来源。碰撞载荷随着时间以及结构的变形而不断变化,使得接触界面的法向和切向速度出现不连续的现象,这种特性给离散方程的时间积分带201.5、汽车智能仪表的概念及发展现状微型计算机技术和嵌入式系统的迅速发展,引起了仪器仪表结构的巨大改变。有些仪表已经能实现人脑的部分功能,如四则运算、逻辑判断、命令识别等,有的还能进行自校正、自诊断,并具有自适应、自学习的能力[7]。目前获得大多数专家认可的智能仪表的定义是:具有自校正、自诊断、自适应、自学习等反
8、馈的仪表。通常,智能仪表由硬件和软件两部分组成。硬件部分包括MCU、过程输入/输出通道(模拟量输入/输出通道和开关量输入/输出通道)、人机交互部分和接口电路以及USB、Internet、GPRS、短消息数据通信接口等。软件部分通常包括监控程序、中断处理(或服务)程序以及实现各种算法的功能模块[8]。汽车
