国际创新研究期刊》的研究在科学、工程和技术
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Vinod s Sakhala1,Dr.K.K.Dhande2,Prof.N.I.Jamadar3
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本研究在2014年冬天在Arjeplog Revi冬天跟踪,瑞典在雪和冰。本文描述了如何优化车辆动态控制的干预(VDC)系统的跑车。VDC今天的问题是,它经常是防御性编程和影响汽车驱动时的感觉,VDC的介入在这种情况下被认为是不必要的VDC干预。在本论文研究是如果一个优化程序的可以做,允许更大的身体滑而不影响车辆动力学和稳定以消极的方式。稳定控制系统(SCS)模拟方法的组合虚拟+物理世界是最适合主动稳定控制系统的测试和优化直流。优化和调优减轻不必要的干预的过程控制系统在处理策略测试已经通过SCS模拟。现场试验过程和结果的SUV。现场试验结果用于验证仿真模型,然后分析了在严重的机动条件下揭示动态稳定问题。
关键字 |
| 电子控制转向不足(EUC)、稳定控制系统(SCS),车辆动态控制(VDC),电子稳定控制(ESC),硅,边境等 |
我的介绍。 |
| 对于大多数汽车的历史,工程师们专注于发现越来越多的方法,使车辆稳定。然而最近,工程师们一直在实施新技术帮助驾驶员避免事故。避免事故的想法是主动汽车稳定安全的基础。这些积极的稳定安全系统包括功能,如刹车援助可以控制制动压力申请司机如果他或她没有足够迅速地回应的情况,或稳定控制程序时使汽车速度减缓它从指定路径的抵消这种状况被称为转向不足或转向过度[1]。ESC系统是一个活跃的稳定安全技术设计主动帮助司机保持控制他们的车辆在车辆的情况下开始失去方向稳定性。通常,ESC系统干预通过利用计算机来控制各个车轮刹车,从而有助于保持车辆司机朝着预期的方向。保持车辆在路上可以防止径流道路交通事故,这是导致大多数的情况下单一车辆滚动[2] |
| 在过去的十年中,翻转事件的发生交通事故由于已获得了高度的关注增加运动型多用途车(SUV)在道路行驶里程和诉讼声称工程师负责设计不安全车辆,导致车辆事故[3]。最好的保护是防止他们崩溃。30多年博世,大陆和更多的组织发展积极稳定安全系统,大大有助于减少事故的数量,尽管交通密度增加。 |
| 积极稳定的安全系统,如防抱死制动系统(ABS),牵引力控制系统(TCS)或电子稳定程序(ESP)碰撞发生之前进行干预,防止翻转或任何危险情况[4]。主动安全控制系统功能设计的基础上,环境条件;可能市场车辆(冰/下雪,混凝土路面,桑迪,泥泞,等等)。和基于此环境主动安全系统会执行,因为设置(系统指定的阈值和相对车辆参数值)的电子控制单元(ECU)的车辆。活动系统的测试通常开始在虚拟的世界里,系统性能和数学算法可以进行测试,以确保一切工作正常。一旦系统在电脑上检查,真实世界的测试开始了。 |
| 不可能复制车辆动态演习完全物理测试期间由于某些限制如人为错误、环境条件、外部干扰,等等。即使车辆系统参数调优是昂贵,费时,可能会或可能不会给予适当的结果。另一方面车辆策略可以在虚拟环境中使用MBD softwareA¢年代像汽车制造商亚当斯,CarSim等等。这些模拟softwareA¢s调整车辆参数精确因此便宜,节约时间。从虚拟模拟生成的结果是良好的精度比物理测试。这种方法的主要优点包括,设计原型可用之前可以评估和虚拟测试结果可以很容易地通过随后的物理测试进行验证。[5] |
| 实地测试的时候它会强制检查车辆的行为基于控制系统安装,系统按预期工作或是否有任何问题。如果有任何问题在虚拟仿真优化优化相对车辆参数(1,6)。在这项研究中车辆控制系统干预雪表面动态测试期间讨论。详细描述基本的仿真模型,包括验证测试,并讨论结果几个参数变化研究提供了以下部分。 |
二世。相关工作 |
| 有很多论文和书籍出版领域的车辆稳定性和动态测试与仿真。动态测试中起着非常重要的作用在汽车领域的稳定和间接向翻转倾向。 |
| 博士汉斯•绍恩,斯蒂芬博士需要,[1]研究了如何使用自动运行与精度动态策略驱动的汽车安全控制系统测试的目的。过程集成驱动机器人测试车辆。使用这些方法风险演习也可以精确地完成 |
| 一杯啤酒,托马斯;毛雷尔,马库斯;法伯Georg [2]。车辆在循环测试设置了安全、可再生的节约型测试驾驶员辅助函数的支持至关重要的交通情况。这个设置将驾驶模拟器的优点和实际测试车辆通过合并成交通仿真。 |
| R。Schram,[3]提出了一个简单的PC-crash项目事故安全部门的查尔默斯大学一直解释说。根据本项目影响因素包括事故和事件的因果关系。这是使用标准的仿真过程。输入参数的影响像归还,跨车辆摩擦,接触飞机和车辆事故后的影响进行了研究。雷竞技网页版 |
| 肖恩,Dave Fricke[5]提出了虚拟到物理耦合是在“实时”完成允许一个精确的车辆动力学仿真混合环境中进行。因为虚拟的局限性和物理模拟,混合模拟的新技术被发明它结合了物理和虚拟组件,创建一个综合仿真系统输入和约束。 |
| Huber Bertold;Resch, Stefan[6]提出评价和优化驾驶员辅助系统,如自适应巡航控制系统,刹车辅助、横向控制辅助系统(车道偏离警告和车道保持警告)解释说。本文还指出了挑战,利益和潜在的开发方法测试驾驶员辅助系统。 |
| Viano特区(2003),[7]确定突发事件导致滚动通过分析现实世界翻转崩溃。定义沉淀的病例分为3类事件导致展期:1)谈判通常过高的速度曲线,2)漂流,或者3)避免一个障碍在旅行的车道上。本研究主要原因是确定车辆机动导致翻车事故。 |
| Ali.Y。Ungoren Huei彭,[9]提出的进步计算机模拟能够进行详尽的设计试验和实地测试前评估,并承诺大幅减少开发成本和周期时间。在这篇文章中,一个全面的评价过程,提出了基于仿真相结合的标准评估演习。 |
| 可用的基本文献中提供的车辆稳定性测试和评估书命名为“基本车辆动力学”,托马斯·吉莱斯皮和“车辆动力学的多体系统方法”[4],迈克Blundell和达米安哈蒂。这些书使我们基本的强相关车辆动力学。 |
| 回顾文献[1 - 9],讨论各种稳定控制系统测试方法。但是每一种都有其限制SIL提供更准确的结果,边境和物理测试是昂贵和费时,需要一些验证完成的结果。稳定控制系统仿真是银的完美平衡,边境和物理测试将提供有效的解决方案。 |
三世。仿真模型 |
| 仿真已被证明是一种有效和准确的方法,分析和评估车辆的动态行为。现在的努力的一部分,一个简化的模型,该模型包含必要的车辆动力学与un-tripped滚动开发和验证。 |
四、模型发展脉络 |
| 关注的主要动力,是那些与偏航和滚动运动。可以很容易地评估和偏航和滚动车辆的动态测试的基础上。原型车的制造。传感器安装在车辆上。基于车辆&表面/跟踪,测试完成后,稳定控制系统(SCS)参数文件。这个参数文件被设置为第一个稳定控制系统的输入。然后整个SCS软件已经安装在车辆上,通过电子控制单元(ECU)。我们想记录的信号给SCS在实地测试软件。实地测试软件是安装在笔记本电脑和连接到车辆记录测量数据(策略&表面描述信号)在现场试验。测试车辆配备必要的利用。 |
| 虚拟仿真虚拟车辆的数据集以及轮胎信息和稳定控制系统(VDC)是在软件包开发的。在仿真过程中标准软件包用于交互控制系统。发展的主动安全控制系统模型仿真软件使用。UNIVIEW用于后期处理模拟结果。 |
诉虚拟SIMUALTION过程验证 |
| 为了验证上述主动控制系统,仿真结果与物理试验相比,在处理策略。处理演习测试演习中车辆稳定性和性能检查。这种测试基本上构成标准J-Turn、钓鱼钩和双车道改变策略。处理策略是一个高度可重复的策略被许多否定组织并进行了评估车辆的稳定控制。处理策略也称为辊稳定控制(RSC)余地。处理演习进行了评估车辆的动态滚动的倾向。在这样的演习中车辆转向性能有更多的控制的行为。 |
| 仿真模型包含一个„虚拟garageA¢,由„虚拟车辆,一个¢每一个配置相匹配的实验物理动态测试中使用的车辆。轴距等参数在虚拟车库,轨道宽度、轧辊刚度、阻尼辊,辊中心位置,制动特性保持不变。虚拟车辆不同从一个另一个通过不同的转向性能和总重量。 |
| 如果有任何车辆的意想不到的行为在测试期间可以调整各种车辆控制系统参数以实现好的结果在虚拟世界真实的世界。启动虚拟SCS模拟是强制策略描述以及表面或从物理环境条件测试。车辆和轮胎数据集已经生成的虚拟世界。表面用于虚拟仿真数据记录为人类司机驱动测试工具相同的策略。使用虚拟执行闭环仿真工具。在这种模拟用户允许改变车辆参数与控制系统不碰车数据集和跟踪信息。 |
| 下面的数字图形比较实际的测试数据和相应的仿真模型的结果。第一个基线模拟是由使用适当的软件。在基线模拟控制系统模型参数都一样只是为了验证虚拟仿真结果。图1是关于信号的现场试验数据和仿真信号的基线。可以看出从基线比较数据模拟或多或少地匹配。这图显示了相关图形绘制在Matlab实地测试和基线SCS模拟车辆的动态参数,如转向角,纵向速度、发动机扭矩、节流阀、主缸压力,等等。 |
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| 可以看出引导轮角之间的对比图,车辆速度、发动机扭矩,油门位置和主缸压力从图。1(一)(e)匹配和给绿色信号更进一步虚拟仿真过程。 |
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| 上述数字显示了相关图形绘制在Matlab实地测试和基线稳定控制系统仿真,验证虚拟仿真过程。 |
VI。模拟研究 |
| 一旦验证仿真模型,详细分析测试演习积极稳定的安全系统进行了这样的一个系统分析的要求。动态测试用于研究活跃的行为控制系统处理演习。处理策略使用近似的转向输入指导司机出于恐慌可能使用为了恢复巷位置在两个轮子的巷道放入到肩膀。转向的主要参数是集中在测试的时候;任何松散的主动控制系统将导致车辆进入转向不足或转向过度的条件。各种主动控制系统是防止车辆电子控制转向不足的翻转倾向(EUC),车辆动态控制(VDC)等。 |
| 在实地测试发现全称为干预虽然不需要,根据标准的协议,因此不能接受的。因为这种不必要的干预顺利车辆运行中断。车辆顺利通过锋利的角落,因为不必要的干预直流系统的车辆的速度减少了和主缸压力后方刹车。从这个观察,主动控制系统的阈值限制很低,减轻不必要的干预的o / s这个阈值上限必须提高。 |
| 为了避免这种危险情况(不必要的VDC干预)行为的主动安全稳定控制系统,必须从直流调整车辆参数。对任何车辆的调优过程检查,实际测试的结果是否匹配结果仿真后,一旦这种相关性验证参数调优。从部分模型验证是验证结果或多或少的相关性匹配。当车辆通过角落里横向加速度和角速度使车辆稳定中扮演最重要的角色。因此避免干预和车辆顺利通过全称为角落没有任何干扰,有玩车的横向加速度或偏航率属性。 |
| 从成千上万的参数列表中LatAccYaw_Th取决于横向加速度,也影响偏航率阈值选择。优化问题的价值LatAccYaw_Th参数已提高了。通过提高该参数的值横向加速度和角速度限制的值也提高了。问题解决与该参数扩展。在大量迭代最终的解决方案是通过改变LatAccYaw_Th从0.34到0.38的值和不必要的VDC干预是完全可以避免的。形式figure5 figure6一个可以容易观察到直流信号命名ActiveVDC SCS模拟完全消失的改变。这些数字也代表了实地测试之间的关联图,基线模拟和改变模拟信号分别ActiveVDC和内轮制动压力。 |
| 形成图2 (a)可以很容易观察到,全称为信号命名ActiveVDC完全消失的改变SCS仿真数据图2 (b)。图3(一个和(b)节目现场测试之间的关联图,基线模拟和改变模拟信号分别ActiveVDC和内轮制动压力。 |
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| 上述信号绘制软件称为Uniview。图2(一个)显示基线SCS仿真结果中可以看出直流信号(VDC的不必要的干预)活跃在模拟。图2 (b)显示了改变SCS仿真结果中不必要的VDC干预是完全可以避免的,全称为活跃在模拟信号为零或零 |
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| 图3测试数据和仿真数据相关性(a)直流有源控制系统信号比较(b)内轮制动压力进行比较 |
| 图3 (a)和(b)在Matlab绘制显示确切的实地测试之间的相关性,基线SCS SCS仿真结果模拟和改变。 |
七世。结论 |
| 这项研究表明,一个简单的车辆模型研究瞬态动力学的SUV可以捕捉动态事件导致翻转。这证明了仿真结果与现场试验数据之间的相关性;因此给使用仿真研究验证翻转倾向。这样的帮助下虚拟模拟我们能够测试和验证车辆主动安全稳定控制系统。通过优化车辆控制系统在这种情况下直流,车辆稳定性提高。和面临的意想不到的行为我们在处理策略测试一直在避免一些可以接受的范围。ItA¢s证明改善车辆性能及其稳定性控制系统中扮演主要角色。 |
八世。未来的范围 |
| 未来的研究将调查其他车辆控制系统性能的影响,对车辆稳定性和性能信贷使用模拟和现场测试平台。展期是一个不受欢迎的现象,它可以减轻与帮助的主动安全控制系统。ESP, VDC, HDC RSC, EBD, EBA等等的例子是主动控制系统主要用于高端汽车/ oem大. .因此主动安全控制系统的使用可以避免翻车事故证明里程碑。本研究进行了适当的基准测试方法主动安全控制系统模拟。所以在未来的任何其他问题控制系统可以通过SCS仿真优化。 |
引用 |
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