智能实验汽车执行机构的设计.pdf

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1、2016年(第38卷)第11期汽车工程AutomotiveEngineering2016(V01.38)No.11智能实验汽车执行机构的设计木管欣,崔文锋,贾鑫,洪峰,陈永尚(吉林大学,汽车仿真与控制国家重点实验室,长春130022)2016211[摘要]针对在量产车基础上增加执行机构改装成的具有自主驾驶功能的智能汽车,提出执行机构的功能要求,并为各辅助操控机构设计了一整套解决方案。采用MicroAutoBox作为执行控制器,以实现执行机构的集成。针对制动系统的强非线性,提出了基于压力外环的主缸压力控制策略。基于LabWindows开发了智能车

2、远程监控界面。实验结果表明,所设计的执行机构精度较高、响应较快、功能全面,能较好地满足智能汽车实验要求。关键词:智能车;执行机构;主缸压力控制;远程监控DesignofActuatorsforExperimentalIntelligentVehicleGuanXin,CniWenfeng,JiaXin,HongFeng&ChenYongshangJilinUniversity,StateKeyLaboratoryofAutomotiveSimulationandContwl,Changchun130022[Abstract]Thefunctio

3、nalrequirementsofactuatorsareproposedforanintelligentvehiclewithautonomousdrivingfunctionretrofittedbyaddingactuatorsonamass—producedvehicle,andacompletesetofsolvingschemeforaUauxiliaryhandlingmechanismsisdesigned.MicroAutoBoxisusedasactuatorcontrollertofulfilltheintegration

4、ofactuators.Inviewofthestrongnonlinearityofbrakesystem,acontrolstrategyformastercylinderpressureisputforwardbasedonpressuredouterring,andaremotemonitoringinterfaceforintelligentvehicleisdevelopedbasedonLabWindows.Theresultsofexperimentsshowthattheactuatorsdesignedhavehighera

5、ccuracy,quickerre·sponseandall—aroundfunctionsandcanbettermeettherequirementsofintelligentvehicleexperiments.Keywords:intelligentvehicle;actuators;mastercylinderpressurecontrol;remotemonitoring日IJ舌在智能汽车技术研究中,开展实车实验是验证感知系统和控制策略的重要手段。当前智能车技术还处在研究阶段,市场上还没有能够直接用于研究智能驾驶的车辆。因此,基于普

6、通量产车加装执行机构,实现自主驾驶是一个重要途径。执行机构作为智能驾驶系统决策得出目标控制量的最终执行者,其执行效果直接影响整体性能,是实现智能驾驶的关键技术之一¨J。目前,多数关于智能车的研究都将重点放在感知和控制策略上,对执行机构及其性能研究较少。文献[2]中实施了油门、制动、方向和挡位的控制,利用EPS助力电机实现转向的控制,但该电机提供的转向力矩有限,不满足所有工况的转向需求。文献[3]中提出了包括灯光和喇叭等在内的整套改装方案,但方案占用驾驶室空间较大,存在加装的转向机构逆效率低的问题。国外对智能车研究较为深入,多采用合作方式,整车厂

7、开放控制接口,由原车的ECU和执行器等实现自主驾驶。国内近年也出现校企联合研究智能车的实例HJ,但普及率不高。在汽车场地实验用驾驶机器人领域,也有实现无人驾驶的驾驶机器人口],这类系统控制精度高,但多采用在驾驶室安装的方案,占用空间大,且控制机构少。本文中针对基于量产车改装成智能车这一思路,提出执行机构的功能需求,进而对汽车各个操控。教育部长江学者和创新团队发展计划(IRT0626)资助。原稿收到13期为2016年3月3013,修改稿收到13期为2016年6月6日。管欣,等:智能实验汽车执行机构的设计·1339·机构设计了一套完整解决方案。采用

8、MicroAutoBox作为执行控制器,实现了执行机构的集成。针对汽车制动系统的强非线性,提出了制动执行机构基于位置内环主缸压力外环的控制策略。为对智

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