南京徐工8x(完整版)
【正文】 ：汽車高速緊急避讓行駛安全性是汽車自主開發(fā)亟待解決的關(guān)鍵問題，也是汽車主動(dòng)安全的前提和必要條件之一。而汽車操縱逆動(dòng)力學(xué)是在已知汽車模型、汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（汽車響應(yīng)）的基礎(chǔ)上，反求出所允許的駕駛員的操縱輸入，進(jìn)而分析什么樣的操縱才是大多數(shù)駕駛員所容易接受的、行駛最安全的和最快速的等，也可以稱為汽車操縱動(dòng)力學(xué)“反問題”[1]。系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)受力分析如下圖所示： 圖1 車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)坐標(biāo)圖該模型考慮七個(gè)自由度，橫擺角、車身質(zhì)心側(cè)偏角、車身側(cè)傾角、四根車軸（分別用一、二、三、四軸表示）的側(cè)傾角、和。用Gauss偽譜法解決汽車操縱逆動(dòng)力學(xué)問題的步驟如下： 區(qū)間變換由于Gauss偽譜法的配點(diǎn)都分布在區(qū)間[1,1]上，因此采用Gauss偽譜法對以上最優(yōu)控制問題進(jìn)行求解時(shí)需將最優(yōu)控制問題的時(shí)間區(qū)間轉(zhuǎn)換成，對時(shí)間變量作變換：，式(9a)~(9d)轉(zhuǎn)換為如下形式：min (10a)s. t. (10b) =0 (10c) (10d) 全局插值多項(xiàng)式近似狀態(tài)變量和控制變量Gauss偽譜法選取個(gè)LG點(diǎn)和一個(gè)初始點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)，構(gòu)造個(gè)Lagrange插值多項(xiàng)式，并以此為基函數(shù)近似狀態(tài)變量 (11)其中，Lagrange插值多項(xiàng)式函數(shù) (12)使得節(jié)點(diǎn)上的近似狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài)相等，即。在非線性規(guī)劃問題求解的各種方法中，序列二次規(guī)劃算法以其整體的收斂性和局部超一次收斂，被認(rèn)為是目前求解非線性規(guī)劃問題的最有效的方法之一[15]。圖2 側(cè)向位移仿真結(jié)果圖2是某轎車在給定邊界條件下完成雙移線時(shí)側(cè)向位移仿真結(jié)果。當(dāng)通過第三個(gè)彎道后，兩種車型都漸漸進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。南京航空航天大學(xué)能源與動(dòng)力學(xué)院博士研究生。Email: ufoliuyingjie趙又群，男，1968年生。表2 汽車緊急避讓性能客觀評價(jià)車型評價(jià)內(nèi)容車型一車型二最短有效時(shí)間歷程(s)90km/h110km/h緊急避讓性能客觀評價(jià)較好較差4 結(jié)論(1) 提出了一種基于Gauss偽譜法的緊急避讓汽車操縱逆動(dòng)力學(xué)仿真研究方法。這兩種車型能夠在不越出道路邊界條件下順利完成雙移線過程。3 數(shù)值仿真汽車高速行駛時(shí)，實(shí)車實(shí)驗(yàn)是非常危險(xiǎn)的。為LG點(diǎn)。輪胎在側(cè)向力作用下產(chǎn)生側(cè)偏角、和，它們由側(cè)向力、和與相應(yīng)輪胎的特性決定。指定的操縱性能包括精確地達(dá)到給定狀態(tài)變量[2,3]、精確地跟蹤給定路徑[46]、在不偏離給定路徑邊界的情況下以最短時(shí)間通過給定路徑[79]，最后一種情況即是本文所要研究的最速操縱問題?；谝环N求解最優(yōu)控制問題的新方法—Gauss偽譜法(Gauss Pseudospectral MethodGPM)，以駕駛員對汽車施加的轉(zhuǎn)角輸入和驅(qū)動(dòng)力/制動(dòng)力為控制變量，以最短時(shí)間完成雙移線過程為控制目標(biāo)，通過Gauss偽譜法將最優(yōu)控制問題轉(zhuǎn)化為非線性規(guī)劃問題之后，運(yùn)用序列二次規(guī)劃方法求解。關(guān)鍵詞：汽車操縱逆動(dòng)力學(xué) Gauss偽譜法 緊急避讓 仿真中圖分類號：U461Research on Vehicle Handling Inverse Dynamics Based on Gauss Pseudospectral Method While Encountering an Emergency Collision AvoidanceLIU Wenting ZhAO Youqun (Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing, Jiangsu, 210016)Abstract：Vehicle driving safety is the urgent key problem to be solved of automobile independent development while encounterin
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