汽車試驗(yàn)用駕駛機(jī)器人的研究.pdf

1、汽車試驗(yàn)用駕駛機(jī)器人是用于汽車道路工況試驗(yàn)和在轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行的汽車駕駛操縱性、經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、耐久性、排放性能等試驗(yàn)的汽車駕駛機(jī)器人。該機(jī)器人可以對(duì)汽車換擋手柄、油門、離合器和制動(dòng)踏板等進(jìn)行協(xié)調(diào)操作，從而達(dá)到替代人類駕駛員駕駛汽車進(jìn)行試驗(yàn)的目的。
　　本文在分析駕駛機(jī)器人功能需求的基礎(chǔ)上，提出了一套比較完善的總體控制模型，此模型從控制的角度出發(fā)把駕駛機(jī)器人分為決策級(jí)、協(xié)調(diào)級(jí)、驅(qū)動(dòng)級(jí)。
　　在驅(qū)動(dòng)級(jí)中，本文對(duì)換擋機(jī)械手的機(jī)構(gòu)

2、進(jìn)行了設(shè)計(jì)并進(jìn)行了原理樣機(jī)的仿真與虛擬實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明該換擋機(jī)械手完全實(shí)現(xiàn)了換擋動(dòng)作的解耦，結(jié)構(gòu)緊湊，具有很高的實(shí)用性。通過詳細(xì)的建模與仿真對(duì)制動(dòng)機(jī)械腿、離合與油門機(jī)械腿進(jìn)行了方案論證，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提出了制動(dòng)機(jī)械腿氣壓位置伺服系統(tǒng)中摩擦力補(bǔ)償?shù)姆椒?，通過工作點(diǎn)線性化對(duì)氣動(dòng)系統(tǒng)的特性進(jìn)行了分析，運(yùn)用分段變?cè)鲆娴目刂扑惴ń鉀Q了氣動(dòng)系統(tǒng)由于非對(duì)稱缸引起的正反向運(yùn)動(dòng)不對(duì)稱問題。通過古典控制理論設(shè)計(jì)了離合與油門機(jī)械腿永磁同步伺服電機(jī)位置控制系統(tǒng)中三

3、個(gè)環(huán)的控制器。
　　在協(xié)調(diào)級(jí)中，本文對(duì)駕駛員的駕駛行為進(jìn)行了合理的簡(jiǎn)化，提出協(xié)調(diào)級(jí)中換擋邏輯控制器的控制算法并對(duì)其進(jìn)行了仿真實(shí)現(xiàn)。
　　在決策級(jí)中，本文基于預(yù)瞄—跟隨控制理論設(shè)計(jì)出了運(yùn)用于車速跟蹤控制的駕駛員車速跟蹤控制器，從車輛的動(dòng)力學(xué)出發(fā)，推導(dǎo)了動(dòng)力性換擋與經(jīng)濟(jì)性換擋兩種換擋策略中的具體算法實(shí)現(xiàn)。
　　最后，將建立的駕駛機(jī)器人的各個(gè)子模型與基于AVL CRUISE軟件的車輛模型進(jìn)行了聯(lián)合仿真，對(duì)車輛跟蹤控制器與換擋