Анализ управляемого движения автомобиля в системе "Водитель-автомобиль-дорога" математическими методами (20.05.2013)
Автор: Долгов Иван Алексеевич
- плечо управления (расстояние от опорной точки автомобиля до направляющей точки); - опорная длина контрольной траектории маневра; - опорная ширина контрольной траектории маневра. В третьей главе описана идентификация параметров модели системы «ВОДИТЕЛЬ - АВТОМОБИЛЬ - ДОРОГА» на основе экспериментальных исследований. Если управляющим звеном является водитель, то для проведения расчетов требуется: - определить область параметров, задающих маневр как геометрический объект; - определить область параметров, задающих численный вид передаточной функции водителя; - определить область параметров, задающих численный вид модели управляемого объекта, для того чтобы имитационное моделирование управляемого движения соответствовало конкретным экспериментальным данным; - определить возможность переноса детальных исследований психомоторной деятельности водителя в лабораторные условия. Для решения поставленных задач была проведена скоординированная программа натурных испытаний на нескольких объектах. Общая концепция этой программы показана на рис. 6. Метод видеосъёмки применялся для решения следующих задач: - определение области параметров, задающих численный вид передаточной функции водителя; - определения области параметров, задающих численный вид модели управляемого объекта, для того чтобы имитационное моделирование управляемого движения соответствовало конкретным экспериментальным данным. Объектом исследования являлся автомобиль Toyota Land Сruiser 80. Общая схема проведения эксперимента показана на рис. 7. Эксперимент проводился на закрытой площадке, на которой вешками размечался маневр «переставка». Задавалась только внешняя граница. Водителю ставилась задача максимально близко вписаться в назначенные границы. На автомобиле внутри салона за сидением водителя жестко закреплялась видеокамера с охватом в кадре части дорожного полотна перед автомобилем и рулевого колеса. Способ основан на представлении изображения как центральной проекции трехмерного реального объекта на картинную плоскость. При тарировке картинной проекции на изображение накладывалась сетка, которая базировалась по характерным деталям автомобиля, положение которых точно известно. Положение автомобиля задавалось наблюдаемыми точками в створах, находящихся на определенном расстоянии от вертикальной базовой плоскости, которая совмещалась с передней осью автомобиля. Выбранные створы и соответствующие коэффициенты расчета истинных перемещений наблюдаемых точек показаны на рис.8. Математические модели Модель с жестким управлением: движение направляющей точки по заданной траектории Расчетно-аналитическая модель (Ступенчатая контрольная траектория) Опорная передаточная функция автомобиля Модель с передаточной функцией водителя НАТУРНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ Автомобиль-лаборатория ГАЗ-2705 Автомобиль Toyota Land Cruiser Автобусный тренажер ЛиАз-5256 Определение типовых параметров «переставки» на дороге в реальных условиях Фиксация процессов видеосъемки при движении по «переставке» и в стандартных испытаниях Моделирование Идентификация параметров системы Параметры контрольной траектории: LП – длина «переставки»; HП- ширина «переставки». Параметры автомобиля. Идентификация параметров модели автомобиля на основе стандартных испытаний: - массовые и инерционные параметры; - коэффициент статической поворачиваемости. Параметры передаточной |