基于驾驶模拟器的驾驶员转向特性研究

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1、辽宁工业大学硕士学位论文基于驾驶模拟器的驾驶员转向特性研究专业:车辆工程研究生:袁航指导教师:石晶教授李刚副教授辽宁工业大学汽车与交通工程学院二〇一五年三月MasterThesisTheStudyofDriverSteeringCharacteristicsBasedontheDrivingSimulatorSpeciality:VehicleEngineeringCandidate:YUANHangSupervisors:ProfessorSHIJingAssociateProfessorLIGangLiaoningUniversityofTe

2、chnologyJinzhou,121001,ChinaMarch2015摘要随着汽车技术的不断发展，汽车智能化、人性化设计成为汽车研发的重要理念，而四轮轮毂电机电动汽车为这一理念的实现提供了一个优良载体，轮毂电机电动汽车已成为世界各大汽车公司和科研院所的研发热点。论文依托国家自然科学基金青年基金项目“智能四轮独立驱动轮毂电机电动汽车自适应转向研究(51305190)”对驾驶员转向特性进行研究。研究目的是基于驾驶员转向特性对四轮独立驱动轮毂电机电动汽车进行控制，论文研究的是其中驾驶员转向特性分类与轮毂电机电动汽车控制用参考模型建模部分。论文基于驾

3、驶模拟器对驾驶员转向特性进行研究，论文研究主要内容及结论如下：（1）汽车驾驶模拟器搭建。在中央与地方共建项目的资助下，辽宁工业大学搭建了科研型汽车驾驶模拟器。汽车驾驶模拟器由大型环屏、实车驾驶舱、投影仪和dSPACE实时仿真控制系统组成，所搭建的科研型汽车驾驶模拟器具有良好的开放性，能够满足驾驶员转向特性研究的需要。（2）驾驶员转向特性分类。基于驾驶模拟器设计试验工况，选取驾驶员进行试验，采集不同驾驶员的转向特性增益因子，应用k-means聚类算法将驾驶员转向特性分为谨慎型、一般型、激进型三类。（3）驾驶员转向特性辨识。根据分类试验数据，基于LV

4、Q神经网络算法建立驾驶员转向特性辨识模型。根据驾驶员转向特性增益因子对驾驶员转向特性进行辨识。试验验证了辨识模型具有较高的辨识精度。（4）驾驶员转向特性参考模型建模。根据驾驶员转向特性分类结果，设计驾驶模拟器试验采集车速、方向盘转角、车辆横摆角速度和质心侧偏角等数据基于RBF神经网络算法建立以车速、方向盘转角为输入，车辆横摆角速度和质心侧偏角为输出的2输入2输出的驾驶员转向特性参考模型。试验验证所建立参考模型能够体现不同驾驶员转向特性，参考模型精度高、实时性好，可满足转向控制需要。论文基于驾驶模拟器对驾驶员转向特性的研究方法具有一定创新性，其研究

5、结论对汽车轮毂电机及汽车控制算法具有一定科研价值和实际应用意义。关键词：驾驶员；转向特性；驾驶模拟器；参考模型；分类；辨识IAbstractWiththecontinuousdevelopmentofautomotivetechnology,automotiveintelligentandhumannaturedesignhasbeenbecominganimportantconceptforresearch.Thefour-wheelin-wheelmotorselectricvehicleprovidestheidealcarrierfort

6、hisconcept.In-wheelmotorselectricvehiclehasbecometheresearchanddevelopmenthottopicsofmajorautomobilecompaniesandresearchinstitutesintheworldwide.ThepapercomesfromtheNationalNaturalScienceFoundationProjectthatstudyonadaptivesteeringforintelligentfour-wheelindependentlydrivenin

7、-wheelmotorselectricvehicle(51305190).Thepaperstudiesonthedriver’ssteeringcharacteristics.Thesteeringcharacteristicscontrolforthefour-wheelindependentlydrivenin-wheelmotorselectricvehiclebasedonthedriver’scharacteristicsismainlystudiedintheproject.Driversteeringcharacteristic

8、sclassificationandthereferencemodelofusingtocontrolthein-wheelmotors