汽車試驗用駕駛機器人的研究.pdf

1、汽車試驗用駕駛機器人是用于汽車道路工況試驗和在轉鼓試驗臺上進行的汽車駕駛操縱性、經(jīng)濟性、動力性、耐久性、排放性能等試驗的汽車駕駛機器人。該機器人可以對汽車換擋手柄、油門、離合器和制動踏板等進行協(xié)調操作，從而達到替代人類駕駛員駕駛汽車進行試驗的目的。
　　本文在分析駕駛機器人功能需求的基礎上，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)把駕駛機器人分為決策級、協(xié)調級、驅動級。
　　在驅動級中，本文對換擋機械手的機構

2、進行了設計并進行了原理樣機的仿真與虛擬實驗。結果表明該換擋機械手完全實現(xiàn)了換擋動作的解耦，結構緊湊，具有很高的實用性。通過詳細的建模與仿真對制動機械腿、離合與油門機械腿進行了方案論證，通過實驗驗證提出了制動機械腿氣壓位置伺服系統(tǒng)中摩擦力補償?shù)姆椒?，通過工作點線性化對氣動系統(tǒng)的特性進行了分析，運用分段變增益的控制算法解決了氣動系統(tǒng)由于非對稱缸引起的正反向運動不對稱問題。通過古典控制理論設計了離合與油門機械腿永磁同步伺服電機位置控制系統(tǒng)中三

3、個環(huán)的控制器。
　　在協(xié)調級中，本文對駕駛員的駕駛行為進行了合理的簡化，提出協(xié)調級中換擋邏輯控制器的控制算法并對其進行了仿真實現(xiàn)。
　　在決策級中，本文基于預瞄—跟隨控制理論設計出了運用于車速跟蹤控制的駕駛員車速跟蹤控制器，從車輛的動力學出發(fā)，推導了動力性換擋與經(jīng)濟性換擋兩種換擋策略中的具體算法實現(xiàn)。
　　最后，將建立的駕駛機器人的各個子模型與基于AVL CRUISE軟件的車輛模型進行了聯(lián)合仿真，對車輛跟蹤控制器與換擋