智能车模研究及其动力学探索.pdf

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1、智能车模研究及其动力学探索储星，王贵勇，贾现广(昆明理工大学云南省内燃机重点实验室，云南昆明650224)ResearchofIntelligentVehicleModelandItsDynamicsExplorationCHUXing，WANGGui—youg，JIAXian—guang(ProvincialKey1．abofICEngine，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650224，China)摘要：将智能车模系统分为主动驾驶控制器和稳定性和可靠性。但是，往往被研究人员忽视的一车辆底盘两大模块，对主动

2、控制器的构造进行了分个关键问题是，把软件和电路看做一个整体控制器析，并通过对全国大学生智能汽车竞赛中N286型模块时，其输人为道路环境及车辆运行工况，输出为底盘进行动力学建模，研究智能车行驶过程中的纵转向力(或转角)、驱动力矩，该控制器可看做一个驾向和横向动力学性能和控制，提出驱动轮差动控制驶业务素质稳定的专业驾驶人员，智能车模特性应策略，并对其进行了初步研究。该被分割为驾驶员特性和车辆性能2个元素。关键词：智能车；底盘；动力学；控制试想，“驾驶员”的技能再高，驾驶一辆动态和静中图分类号：U461．1态性能欠佳的车辆时，不但其驾驶能力得不到体现，文献标识码：A甚至在某些

3、工况下，其对车辆运行的控制是无能为文章编号：1001—2257(2011)11—0015—04力的]。因此，本文在介绍主动控制器的同时，主要Abstract：Thispaperdividesintelligentvehicle针对智能车模研究过程中的底盘动力学部分进行分systemintotwobigmodulesofactivedrivingcon—析研究，为改善车模的动静态性能提供理论指导。trollerandchassis，analyzedthestructureofactive1驾驶员特性分析controller，andthroughmodelingtothen

4、ationalcollegestudentsintelligentcarracetypeN2861．1控制电路系统chassisdynamics，researchsthelateralandlongitu—主动控制器模块输入输出结构如图1所示。dinaldynamicsperformanceandcontrolofintelli—道路标示线卜_—一——转向力(或转角)gencecarintheprocessofdriving，putsforward道路周围环境卜_一thestrategyofdrivingwheelsdifferentialcontrol，车辆运行速度卜

5、-一驾驶员特当前车辆转向卜一性控带器anddoesthepreliminaryresearch．Keywords：intelligentcar；chassis；dynamics；圈亟一车辆质心侧偏角——电机驱动力矩control图l主动控制器模块输入输出结构控制电路系统可以看做驾驶员的生理特性，其0引言性能的优劣决定着行动是否能准确、快速和稳定地服从思维的决策。对于光电探测方案，控制电路系本文的背景是全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽统由MCU、电源管理模块、传感器模块和电机驱动车竞赛。智能车模作为一个能够自主完成道路标示模块组成，而对于摄像头采集方案，又增加了视频信线识别

6、、最优行驶路径规划、转向和前进速度控制的号调理和同步分离模块。无人驾驶技术研究平台，其控制软件和电路系统的1．2控制软件算法性能影响着该机器的智能程度、任务执行效率以及控制软件算法可以看做驾驶员的思维特性，对收稿日期：2011—06—29于相同的外界环境的激励，不同特性的驾驶员会产基金项目：昆明理工大学国家级大学生创新性实验计划项目(O91067417)生相异的应变处理思维，从而决定了相异的行动。《机械与电子)201l(11)·】5·智能模型车的智能化体现在其能够对行驶车道前方气阻力对车辆的影响。一定范围的环境进行信息采集和分析，通过对理想竞赛过程中，智能车须通过1至3

7、个有一定角横摆角速度和车身侧偏角与实时反馈数据差异的闭度≤15。的坡道，故坡度阻力或助力F不可忽视。环调节，如图2所示，最终控制车辆在车道上快、稳由于接近95的竞赛车道为水平路面，故采用图5和准地行驶。模型对车辆纵向动力性进行分析(N286型车辆为后轮驱动)。为整车质量；g为重力加速度；a为车H燮H妻墼墅攀搁Il辆纵向加速度；F代表轮胎纵向力；F，代表滚动阻图2闭环控制力(下标i和J分别代表前后车轴和左右车轮，1为软件系统架构采用模块化思想，以便于软件功前或左，2为后或右)为坡度角；M代表车轮转能的扩展和优化。摄像头感知方案智能车软件整体