電磁直驅(qū)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(nèi)，因此其相關技術(shù)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(qū)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(zhuǎn)向機械手及離合/制動/油門機械腿

2、的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并研究了駕駛機器人各執(zhí)行機構(gòu)的電磁直驅(qū)實現(xiàn)方法;然后根據(jù)汽車駕駛機器人的結(jié)構(gòu)特點，推導出了駕駛機器人各執(zhí)行機構(gòu)的運動學方程和動力學方程，并結(jié)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(jié)果表明駕駛機器人結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，提高了駕駛機器人的動態(tài)性能。
　　根據(jù)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(qū)控制技術(shù)。首先根據(jù)無刷直流電磁

3、執(zhí)行器的驅(qū)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(xiàn)了機械系統(tǒng)和電磁驅(qū)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(qū)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(cè)向穩(wěn)態(tài)增益實現(xiàn)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(qū)駕駛機器人車輛運動控制策略的有效