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面向人机共驾的汽车操纵试验平台的开发
| 论文题名： | 面向人机共驾的汽车操纵试验平台的开发 |
| 关键词： | 汽车操纵试验平台;人机共驾;轮毂电机;转向系统 |
| 摘要： | 近年来，汽车驾驶技术的研究不断深入，正处于向人机共驾、无人驾驶转变的过渡阶段，通过不断引入以嵌入式计算机为核心的感知技术、决策技术和驱动技术，来减轻驾驶员的驾驶负担，提高汽车的行车安全。人机共驾主要以指驾驶员与智能系统同时共享对车辆的控制，并与人机结合完成驾驶任务，是现阶段汽车研究和应用的热点。其中操纵系统的研发不仅是人机共驾汽车的核心技术之一，也是其研究领域的关键技术之一。 本文面向轮毂电机驱动、轮间差速转向的人机共驾汽车，开展整车操纵试验平台的开发。基于整车需求，从汽车三个方面（驱动系统、转向系统和制动系统）的操纵需求进行研究和设计。本文的具体内容如下： （1）开展面向人机共驾的汽车操纵试验平台的设计，提出车辆各个车轮的驱动力、制动力独立控制的整车驱动、制动和转向功能实现的解决方案。 （2）针对人机共驾操纵试验平台的设计，分析了电动汽车驱动的动力系统结构形式；根据车辆动力性能的要求，匹配轮毂电机驱动汽车驱动系统的参数，确定轮毂电机和试验平台的参数。利用PMSM模型的仿真结果可知，电机可以追踪给定转速1500rpm，且跟踪响应快速稳定，加入负载后，具有很好的鲁棒性。利用Ackerman转向理论基础建立转向模型，转向时以整车速度和内侧车轮转角作为输入，根据Ackerman转向理论推导的数学公式，获得四个车轮各自的车轮速度；改变期望车速后，四个车轮速度依旧满足实际情况。 （3）研究并开发了电子油门踏板、电子方向盘和电子制动踏板，自主设计了EHBS电子液压制动系统，提出了基于两路独立EHBS的左右两侧车轮制动力矩独立可调的车辆制动协助转向控制的方案。完成整车控制器的硬件设计和研制以及软件的功能设计。 （4）基于人机工程学，对制动、驱动踏板以及方向盘的布置方案进行了分析和优化，符合SAE标准要求。 （5）设计并试制了面向人机共驾的汽车操纵试验平台，并初步开展了相关试验研究，如对所设计的电子方向盘的操纵手感和转角输出特性进行测试。 |
| 作者： | 邹强 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 刘军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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