双缸非平行并联驱动汽车纵横双向(附件)
为解决汽车汽车在纵向、横向、纵横双向驻车坡度角检测时，检测系统费用高，检测过程费时、费力，检测工作台易受地点、车型等因素影响的问题，研制了双缸非平行并联驱动汽车纵横双向驻车坡度角虚拟仿真检测系统。在双缸非平行并联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测系统设计、空载试验、负载试验的基础上，基于Pro/E获得了驻车坡度角检测机构各零部件的三维模型以及装配件，获得检测工作台的运动仿真视频；再基于Matlab自主开发汽车纵横双向驻车坡度角虚拟仿真系统软件并进行试验验证，实现对汽车纵向、横向以及纵横双向不同工作位置的驻车坡度角检测，为驻车坡度角的虚拟仿真检测奠定了基础。 关键词 汽车驻车，驻车坡度角检测，纵向驻车坡度角，横向驻车坡度角，纵横双向驻车坡度角，虚拟仿真，检测软件
目 录
1 引言 1
1.1 课题背景 1
1.2 国内外研究发展状况 1
1.3 课题研究意义 2
1.4 课题创新点 2
2 汽车纵横双向驻车坡度角检测系统总体设计 3
2.1汽车纵横双向坡度角检测工作台结构和工作原理 3
2.1汽车纵横双向坡度角检测工作台三种工作状态 3
2.2 汽车纵横双向驻车坡度角检测工作台油路和电路设计 5
3 驻车坡度角计算 6
4 汽车纵横双向驻车坡度角检测软件设计 9
4.1 汽车纵横双向驻车坡度角测控系统的软件设计 9
4.2 汽车纵横双向驻车坡度角测控传感器 13
5 汽车纵横双向驻车坡度角检测试验 14
5.1 汽车纵横双向驻车坡度角检测空载试验 14
5.2 汽车纵横双向驻车坡度角检测负载试验 17
6 汽车纵横双向坡度角检测机构Pro/e运动仿真 20
6.1 汽车纵横双向驻车坡度角检测机构三维建模 20
6.2 汽车纵横双向驻车坡度角检测机构装配 25
6.3 汽车纵横双向驻车坡度角检测机构运动仿真 29
7 基于MATLAB的汽车纵横双向驻车坡度角虚拟仿真系统软件设计 31
8 基于MATLAB的汽车纵横双向驻车坡度角虚拟仿真 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
系统检测 35
8.1 汽车驻车坡度角仿真检测初始状态 35
8.3 横向汽车驻车坡度角仿真检测 35
8.4 纵横双向汽车驻车坡度角仿真检测 38
结 论 40
致 谢 41
参 考 文 献 42
在学期间的成果 43
附件一 44
附件二 51
1 引言
1.1 课题背景
众多汽车厂商在进行汽车的设计制造过程中，驻车安全检测是必不可少的一环。目前汽车厂家在进行驻车安全检测时主要通过在进行上下长坡的方法，在进行检测时赋予路面不同的附着系数即更改路面材料，完成驻车坡度角的检测。该种方法费时费力，受到场地、资金的限制，且对处于一般位置的汽车驻车安全性无法进行驻车安全性检测。因而研究出一套不受场地、车型大小限制，并且结构简单，操作方便的检测系统则尤为重要。该检测系统要求能够完成对处于任意位置的汽车车辆的检测，检测位置包括纵向、横向以及纵横双向。
1.2 国内外研究发展状况
中国科技信息期刊徐正坦发表的《汽车性能检测中的虚拟现实技术》[1]，从虚拟仪器在汽车检测中的应用，汽车操纵稳定性与虚拟现实技术，汽车性能检测系统中的虚拟现实技术等各个不同部分对虚拟现实技术在汽车性能检测中的应用状况及相关技术进行了较全面的分析。研究证明，虚拟现实技术不仅可以为现实检测前期提供技术数据，而且可以在一定程度上替代传统的检测。实现了检测不受场地、时间和次数的限制，可对检测过程进行回放、再现和重复。大幅度减少样机制造检测次数，缩短新产品检降低实际检测费用。
许兆棠、丁涛、吉河波等人所申请的专利《双缸非平行驱动汽车驻车坡度角检测系统》[2]中，提供一种各缸独立控制综合调整的汽车驻车坡度角的调整方法，用于双缸非平行驱动汽车驻车坡度角检测系统调整汽车驻车坡度角，提高汽车驻车坡度角的调整速度和检测精度。 该系统可用于检测汽车纵向驻车坡度角、横向驻车坡度角及纵横双向驻车坡度角，提高了汽车驻车制动的安全性。
杨军所申请的专利《一种汽车坡度测量装置》[3]，提出通过加速度计测量汽车在静止或匀速情况下的俯仰和横滚姿态，并将测量的汽车姿态数据传送至处理器，处理器根据汽车姿态数据可以计算出汽车的姿态，实现汽车静止或运行中姿态的检测，进而提高驾驶的安全性。
程爱明，王旭，王文平所申请的专利《坡度测量方法及装置》[4]，通过采集多轴加速度传感器输出的轴加速度和轴加速度 ；计算得到加速度传感器坐标系中对应所述轴加速度和轴加速度 的第一坐标值 ；根据整车坐标系和加 速度传感器坐标系的变换矩阵，计算整车坐标系中与所述第一坐标值对应的第二坐标值；根据所述第二坐标值中的横坐标值计算整车的坡度值，可准确的得到整车的坡度值。
许世法所申请的专利《汽车坡度检测装置》[5]，提供了一种汽车坡度检测装置，专利中将多点触控技术应用于汽车坡度检测装置上，通过至少三个触控臂在球形触控件上不同的触控位置而取得相应的电信号，有可靠性强、准确率高、灵敏度高的特点。
中国计量大学郭天泰，王晓娜，于桂英发表的 《基于虚拟现实的车辆虚拟仿真技术中仪器的发展》[6]，通过介绍基本概念、原理和流程图以及对仪器开发系统进行了探讨,并给出虚拟车辆仿真系统，该虚拟仪器开发的应用可以大大提高仪器开发系统的效率和灵活性，对仪器领域的发展具有十分积极和重要的作用。
通过对中国知网，维普，独秀，EBSCOHost，ASME/美国机械工程师学会等中外文文献检索网站检索，未发现与本本课题相同的设计内容，本次设计将弥补这方面的空白。
1.3 课题研究意义
本课题的意义在于：提供一种双缸非平行驱动汽车驻车坡度角虚拟仿真检测系统，用于检测汽车纵向驻车坡度角、横向驻车坡度角及纵横双向驻车坡度角，提高汽车驻车制动的安全性。实现了检测不受场地、时间和次数的限制，可对检测过程进行回放、再现和重复，大幅度减少样机制造检测次数，降低实际检测费用，通过计算获得理论汽车驻车坡度角，实现车辆的坡度角检测。
目 录
1 引言 1
1.1 课题背景 1
1.2 国内外研究发展状况 1
1.3 课题研究意义 2
1.4 课题创新点 2
2 汽车纵横双向驻车坡度角检测系统总体设计 3
2.1汽车纵横双向坡度角检测工作台结构和工作原理 3
2.1汽车纵横双向坡度角检测工作台三种工作状态 3
2.2 汽车纵横双向驻车坡度角检测工作台油路和电路设计 5
3 驻车坡度角计算 6
4 汽车纵横双向驻车坡度角检测软件设计 9
4.1 汽车纵横双向驻车坡度角测控系统的软件设计 9
4.2 汽车纵横双向驻车坡度角测控传感器 13
5 汽车纵横双向驻车坡度角检测试验 14
5.1 汽车纵横双向驻车坡度角检测空载试验 14
5.2 汽车纵横双向驻车坡度角检测负载试验 17
6 汽车纵横双向坡度角检测机构Pro/e运动仿真 20
6.1 汽车纵横双向驻车坡度角检测机构三维建模 20
6.2 汽车纵横双向驻车坡度角检测机构装配 25
6.3 汽车纵横双向驻车坡度角检测机构运动仿真 29
7 基于MATLAB的汽车纵横双向驻车坡度角虚拟仿真系统软件设计 31
8 基于MATLAB的汽车纵横双向驻车坡度角虚拟仿真 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
系统检测 35
8.1 汽车驻车坡度角仿真检测初始状态 35
8.3 横向汽车驻车坡度角仿真检测 35
8.4 纵横双向汽车驻车坡度角仿真检测 38
结 论 40
致 谢 41
参 考 文 献 42
在学期间的成果 43
附件一 44
附件二 51
1 引言
1.1 课题背景
众多汽车厂商在进行汽车的设计制造过程中，驻车安全检测是必不可少的一环。目前汽车厂家在进行驻车安全检测时主要通过在进行上下长坡的方法，在进行检测时赋予路面不同的附着系数即更改路面材料，完成驻车坡度角的检测。该种方法费时费力，受到场地、资金的限制，且对处于一般位置的汽车驻车安全性无法进行驻车安全性检测。因而研究出一套不受场地、车型大小限制，并且结构简单，操作方便的检测系统则尤为重要。该检测系统要求能够完成对处于任意位置的汽车车辆的检测，检测位置包括纵向、横向以及纵横双向。
1.2 国内外研究发展状况
中国科技信息期刊徐正坦发表的《汽车性能检测中的虚拟现实技术》[1]，从虚拟仪器在汽车检测中的应用，汽车操纵稳定性与虚拟现实技术，汽车性能检测系统中的虚拟现实技术等各个不同部分对虚拟现实技术在汽车性能检测中的应用状况及相关技术进行了较全面的分析。研究证明，虚拟现实技术不仅可以为现实检测前期提供技术数据，而且可以在一定程度上替代传统的检测。实现了检测不受场地、时间和次数的限制，可对检测过程进行回放、再现和重复。大幅度减少样机制造检测次数，缩短新产品检降低实际检测费用。
许兆棠、丁涛、吉河波等人所申请的专利《双缸非平行驱动汽车驻车坡度角检测系统》[2]中，提供一种各缸独立控制综合调整的汽车驻车坡度角的调整方法，用于双缸非平行驱动汽车驻车坡度角检测系统调整汽车驻车坡度角，提高汽车驻车坡度角的调整速度和检测精度。 该系统可用于检测汽车纵向驻车坡度角、横向驻车坡度角及纵横双向驻车坡度角，提高了汽车驻车制动的安全性。
杨军所申请的专利《一种汽车坡度测量装置》[3]，提出通过加速度计测量汽车在静止或匀速情况下的俯仰和横滚姿态，并将测量的汽车姿态数据传送至处理器，处理器根据汽车姿态数据可以计算出汽车的姿态，实现汽车静止或运行中姿态的检测，进而提高驾驶的安全性。
程爱明，王旭，王文平所申请的专利《坡度测量方法及装置》[4]，通过采集多轴加速度传感器输出的轴加速度和轴加速度 ；计算得到加速度传感器坐标系中对应所述轴加速度和轴加速度 的第一坐标值 ；根据整车坐标系和加 速度传感器坐标系的变换矩阵，计算整车坐标系中与所述第一坐标值对应的第二坐标值；根据所述第二坐标值中的横坐标值计算整车的坡度值，可准确的得到整车的坡度值。
许世法所申请的专利《汽车坡度检测装置》[5]，提供了一种汽车坡度检测装置，专利中将多点触控技术应用于汽车坡度检测装置上，通过至少三个触控臂在球形触控件上不同的触控位置而取得相应的电信号，有可靠性强、准确率高、灵敏度高的特点。
中国计量大学郭天泰，王晓娜，于桂英发表的 《基于虚拟现实的车辆虚拟仿真技术中仪器的发展》[6]，通过介绍基本概念、原理和流程图以及对仪器开发系统进行了探讨,并给出虚拟车辆仿真系统，该虚拟仪器开发的应用可以大大提高仪器开发系统的效率和灵活性，对仪器领域的发展具有十分积极和重要的作用。
通过对中国知网，维普，独秀，EBSCOHost，ASME/美国机械工程师学会等中外文文献检索网站检索，未发现与本本课题相同的设计内容，本次设计将弥补这方面的空白。
1.3 课题研究意义
本课题的意义在于：提供一种双缸非平行驱动汽车驻车坡度角虚拟仿真检测系统，用于检测汽车纵向驻车坡度角、横向驻车坡度角及纵横双向驻车坡度角，提高汽车驻车制动的安全性。实现了检测不受场地、时间和次数的限制，可对检测过程进行回放、再现和重复，大幅度减少样机制造检测次数，降低实际检测费用，通过计算获得理论汽车驻车坡度角，实现车辆的坡度角检测。
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