自动驾驶微型纯电动车制动系设计开题报告
2020-04-13 15:17:53
1. 研究目的与意义(文献综述)
车辆的自动驾驶技术无论在民用领域还是军用领域都已经发展到了可应用于真实道路环境的阶段,但是自动驾驶车辆产品化并普及还需要很长的时间,自动驾驶车辆将在很长一段时间内处于人机共驾的阶段,即驾驶员驾驶-自动驾驶系统辅助驾驶或自动驾驶系统驾驶-驾驶员辅助驾驶,制动系统是车辆重要的安全保障,人机共驾系统对车辆的制动系统也提出了新的要求。我国研制的自动驾驶车辆正处于从试验场景到真实交通和作战环境的转变阶段,车辆自动驾驶领域的研究不再局限于试验和演示,而是汇入到真实交通中,探索到真实战场中。校企合作的研发模式和各行各业的关注加快了国内自动驾驶车辆的发展,并逐渐缩短了国内与国外自动驾驶技术方面的距离,但是车辆的自动驾驶系统短期内无法完全替代驾驶员驾驶。在自动驾驶车辆发展的近期内,将是一个由驾驶员驾驶-机器辅助驾驶到机器驾驶-驾驶员辅助驾驶的过渡时期,车辆自动驾驶技术的发展将着重放在两方面上,一是包含自动驾驶功能的人机共驾技术,二是自动驾驶车辆的一体化设计技术。人机共驾技术发展的必要性在于以下两个方面:一方面,车辆的自动化程度越高,乘车人员和驾驶员的操作越方便,但是,驾驶员必须具有对车辆的优先控制权,以保障车辆和乘车人员的安全;另一方面,自动驾驶技术发展的最终目的是实现无人驾驶,使车辆能够自主完成一些高难度或琐碎重复的操作,但是机器驾驶代替人工驾驶将是一个缓慢且谨慎的过程,需要技术的提高和实践的证明。
目前,车辆的电控制动系统有三种搭建方式,一种是在原车制动系统的基础上添加动力结构进行控制;另一种是设计一个和原车制动系统并联或串联的动力结构进行控制;第三种是替换原车制动系统的某些或全部部件进行控制。
基于原车制动系统添加动力结构实现主动制动在自动驾驶汽车发展的初期阶段,电控制动的实现多为对现有车辆的制动系统进行改造,其实现方式是在制动踏板处安装电机或借助其他驱动力采用拉线的方式驱动制动踏板,如西安交通大学的夸父Ⅰ、Ⅱ号自动驾驶车、北京理工大学的泰坦自动驾驶车等,这种方式的优点是安装简便、对原车的改动小、易实现。缺点是:1)占用了驾驶室的空间;2)电控制动系统和原车制动系统采用同一套执行机构,二者无论是在结构上还是在性能上都易发生干涉;3)拉线的方式制动回路较长,不能达到电控制动系统的“反应快、控制精准”的要求;4)制动系统的执行元件为电机,这种将上层控制指令施加于外加架构的方式会导致附加控制系统和汽车原有的控制系统不兼容的情况。
2. 研究的基本内容与方案
设计内容:(1)分析自动驾驶微型纯电动车制动系(含自动制动执行机构)及其部件的结构型式;
(2)确定自动驾驶微型纯电动车制动系及其部件的结构设计方案;
(3)确定制动系及其部件的技术参数;
3. 研究计划与安排
周次(时间) | 工作内容 | 提交内容(阶段末) |
预备周(7学期第18周) | 毕业设计动员会,开始毕业设计选题 |
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毕业实习两周(7学期第19-20 周) | 校外实习、校外资料收集、完成实习报告 | 实习报告 |
1(7 学期第20周) | 确定毕业设计选题、毕业设计任务书 (相关参数)、校内资料收集 | 毕业设计任务书 |
2(8 学期第1周) | 方案构思、文献检索、完成开题报告 | 文献检索、开题报告 |
3-4(8学期第2-3周) | 外文翻译、资料再收集 | 外文翻译 |
5-7(8学期第4-6周) | 设计计算、草图绘制 | 设计计算草稿、草图 |
8-10(8学期第7-9周) | 图样绘制、编写设计计算说明书(论文)、预答辩 | 图样、论文初稿 |
11-13(8学期第10-12周) | 图样及设计计算说明书整理、资料袋整理,答辩资格审查 | 正式图样、论文 |
14(8学期第13周) | 学生提出答辩申请,并作答辩准备;教师审阅图纸、说明书 | 毕业设计资料袋 |
15-16(8学期14-15周) | 参加答辩、推荐省优 | 毕业设计成绩、省优论文 |
4. 参考文献(12篇以上)
[1]张瑞琳. 自动驾驶车辆电控制动技术研究[d].北京理工大学,2016.
[2]朱敏,陈慧岩,熊光明.无人驾驶轮式车辆电控气压制动技术研究[j].兵工学报,2015,36(11):2017-2023.
[3]孟德建,张立军,方明霞,余卓平.面向制动踏板感觉的主缸动力学模型及其关键