電磁直驅汽車駕駛機器人動態(tài)特性及控制研究.pdf

1、汽車駕駛機器人是一種無需對車輛進行改裝，可替代駕駛員進行自動駕駛的智能化機器人。由于其無需對車輛進行任何改裝，可以直接安裝在不同車型的駕駛室內，因此其相關技術可廣泛應用于汽車道路試驗、汽車臺架試驗、無人駕駛汽車及無人戰(zhàn)車等軍民兩用領域。本文在前三代DNC系列駕駛機器人實物樣機的研究基礎上，探索研究了DNC-4電磁直驅汽車駕駛機器人的動態(tài)特性和控制機理。
　　本文首先研究了汽車駕駛機器人換擋機械手、轉向機械手及離合/制動/油門機械腿

2、的系統(tǒng)結構，并研究了駕駛機器人各執(zhí)行機構的電磁直驅實現方法;然后根據汽車駕駛機器人的結構特點，推導出了駕駛機器人各執(zhí)行機構的運動學方程和動力學方程，并結合ADAMS軟件分析了駕駛機器人的動態(tài)特性。動態(tài)特性研究結果表明駕駛機器人結構需進一步優(yōu)化，本文運用模擬退火粒子群智能算法優(yōu)化了駕駛機器人的結構，提高了駕駛機器人的動態(tài)性能。
　　根據群智能優(yōu)化之后的駕駛機器人的動態(tài)特性，探索了汽車駕駛機器人的電磁直驅控制技術。首先根據無刷直流電磁

3、執(zhí)行器的驅動原理和控制方法在SIMULINK軟件中搭建了電機仿真模型，并實現了機械系統(tǒng)和電磁驅動系統(tǒng)的ADAMS/SIMULINK聯(lián)合仿真。然后本文分別研究了電磁直驅駕駛機器人車輛的模糊免疫P路徑控制策略和模糊免疫PID速度控制策略，并通過不斷更新車輛的側向穩(wěn)態(tài)增益實現了車輛路徑跟蹤控制與速度跟蹤控制的解耦。最后通過ADAMS/SIMULINK/CARSIM軟件的聯(lián)合仿真及車輛排放耐久性試驗驗證了電磁直驅駕駛機器人車輛運動控制策略的有效