基于实时操作数据采集的车辆运行仿真系统开发研究

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1、分类号：U27；U4610710-2015122025硕士学位论文基于实时操作数据采集的车辆运行仿真系统开发研究邢亚山导师姓名职称魏朗教授申请学位类别工学硕士学科专业名称车辆工程论文提交日期2018年4月18日论文答辩日期2018年5月28日学位授予单位长安大学Developmentofvehicleoperationsimulationsystembasedonreal-timeoperationdatacollectionAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：XingYash

2、anSupervisor：Prof.WeiLangChang’anUniversity,Xi’an,China摘要随着计算机仿真技术、车辆动力学理论及相关算法的发展，基于实时操纵数据采集的车辆运行仿真技术以广泛应用于汽车产品开发，道路交通安全评价以及驾驶培训等领域，因此该技术越来越受到汽车生产厂商和相关领域科研机构和组织的重视，具有重要的研究意义。本文结合课题实际，应用DirectInput技术对基于简易驾驶模拟器的操作数据实时采集技术和车辆动态实时仿真技术进行了研究，并基于MicrosoftVisualC++软件开发平台开发了车辆

3、运行实时仿真系统。对基于DirectInput技术的数据传输方式进行研究，设计了基于DirectInput接口对象的简易驾驶模拟器接口程序，实现上位机对驾驶操作数据的实时获取和保存；对与驾驶操作输入量直接相关的车辆系统：转向系的工作特性，发动机、离合器、变速器的扭矩输出特性及盘式制动器的制动力矩输出特性进行了研究并建立相应的数学模型和算法流程。对用于实时仿真的车辆动力学模型及其控制策略进行研究，确定各子系统间的参数传递关系；通过对车身、悬架、车轮的动力学特性和Fiala轮胎模型的分析，建立各子系统数学模型，最终得到基于水平路面的十一

4、自由度车辆动力学模型。并根据车辆不同行驶工况下驾驶员的操作流程，采用改良欧拉法对车辆运行实时仿真计算程序进行求解，并设计系统逻辑执行流程。根据系统的性能要求基于MicrosoftVisualC++软件平台开发满足功能要求的车辆运行实时仿真系统。设计系统的框架结构和人机交互界面，编写车辆类各子系统模型计算成员函数，并完善设计仿真程序解算流程。最后通过包含紧急制动工况的复合工况下车辆运行仿真测试实验，验证了本文所开发车辆运行仿真系统可以满足预期的功能要求。关键词：驾驶操作，数据采集，实时仿真，车辆动力学，系统开发iAbstractWit

5、hthedevelopmentofcomputersimulationtechnologyandvehicledynamicstheoryandrelatedalgorithms,vehicleoperationsimulationtechnologybasedonreal-timemanipulationofdataacquisitionhasbeenwidelyusedinautomobileproductdevelopment,roadtrafficsafetyevaluationanddrivingtraining.Ther

6、efore,thistechnologyisbecomingmoreandmoreimportantforautomobilemanufacturersandrelatedresearchorganizationsandithasimportantresearchsignificance.Inthispaper,firstly,applingdirectInputtechnologytotheresearchonreal-timecollectionofdrivingoperationdatabasedonsimpledriving

7、simulator.Then,studyingthereal-timedynamicsimulationtechnologyofvehicle.Finally,developingavehicledynamicreal-timesimulationsystembasedonMicrosoftVisualC++6softwaredevelopmentplatform.StudyingthedatatransmissionmodebasedonDirectInputtechnology,anddesigningasimpledriver

8、simulatorinterfaceprogrambasedonDirectInputinterfaceobjecttorealizethereal-timeacquisitionandpreservationofthedriver'