裝配圖大學(xué)生方程式混合動(dòng)力電動(dòng)賽車設(shè)計(jì)（有cad圖+exb圖+中英文翻譯）

裝配圖大學(xué)生方程式混合動(dòng)力電動(dòng)賽車設(shè)計(jì)（有cad圖+exb圖+中英文翻譯）,裝配,大學(xué)生,方程式,混合,動(dòng)力,電動(dòng),賽車,設(shè)計(jì),cad,exb,中英文,翻譯 馬夫年會(huì)在福井。8月4日外文翻譯至6日,2003年 福井大學(xué)、日本 通過試驗(yàn)臺(tái)實(shí)施跨車輛通信系統(tǒng)為車輛排實(shí)驗(yàn) 跆拳道Min Kim Jae Weon崔 學(xué)校的機(jī)械工程和機(jī)械技術(shù)研究所 釜山國立大學(xué),609 - 735年,韓國釜山 文摘:本研究認(rèn)為通過試驗(yàn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)問題的跨車輛通信系統(tǒng)的車輛排實(shí)驗(yàn)。這個(gè)試驗(yàn)臺(tái),包括三個(gè)車輛和一個(gè)RCS規(guī)模(遠(yuǎn)程控制sbation),在前面是作為一種工具來評(píng)價(jià)仿真功能和全尺寸的車輛之間的研究。合作通信的車輛,車輛或路車輛保持相對(duì)間距小的車輛排扮演一個(gè)關(guān)鍵角色。然后:交通容量會(huì)增大。靜態(tài)排控制,汽車的數(shù)量保持不變,他在適當(dāng)?shù)墓潭ㄩg隔傳播的信息就足夠了,而動(dòng)態(tài)排控制如合并或者分立需要更靈活的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)的通信序列。在這項(xiàng)研究中,無線通信設(shè)備和可靠的協(xié)議實(shí)現(xiàn)了靈活的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),6位單片機(jī)收發(fā)信機(jī)使用在近距離、低成本情況。 關(guān)鍵詞:車輛排、無線通信系統(tǒng)、試驗(yàn)臺(tái) 1. 介紹 在大多數(shù)主要城市城市道路變得擁擠,因?yàn)樵絹碓蕉嗟穆眯行枨蟪^公路通行能力。擁塞等問題導(dǎo)致許多其他問題:浪費(fèi)時(shí)間和精力,交通事故,污染等等。作為一個(gè)SD智能Tkansportation系統(tǒng)積極開發(fā)成為這些問題的全局最優(yōu)解。特別是,臺(tái)灣(智能車輛和公路系統(tǒng))是主要的主題，它在臺(tái)灣的目的是通過自動(dòng)化車輛和自動(dòng)公路改善安全作為增加highvmy能力。在臺(tái)灣,一個(gè)模范高效的車輛控制的方法通過提出了oons在路徑程序在平臺(tái)分組。車輛排是一組車輛在一個(gè)高速度與相對(duì)較小的間距一起旅行。車輛為什么在近地層排反饋控制規(guī)律是動(dòng)態(tài)耦合的。根據(jù)信息反饋和取決于這種a11信息是一個(gè)自動(dòng)加工合成的嗎。車輛跟蹤控制律,在一個(gè)車輛字符串內(nèi)動(dòng)態(tài)之間的相互作用會(huì)引起車輛不穩(wěn)定?？刂婆c信息鉛的車輛在一個(gè)排這是第一輛車,前面的車輛只能保證穩(wěn)定在一個(gè)汽車。 測(cè)距雷達(dá)可以得到相對(duì)靠前的車輛的信息。但這信息是不能作為所有在一排的車輛使用。無線通信只允許獲得所有車輛中最靠前車輛的信息。 對(duì)于靜態(tài)排控制的車輛來說這是足夠的，雷達(dá)獲取的信息保持不變,,因?yàn)樾畔⒌剿麄鞑ピ谶m當(dāng)固定間隔內(nèi),每個(gè)車輛不需要頻繁的更新的控制輸入。這個(gè)方案可以保證每個(gè)汽車在一排有一個(gè)支持系統(tǒng)、統(tǒng)一發(fā)送每一個(gè)周期的信息。如果為動(dòng)態(tài)排控制,如合并或分裂,更靈活網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是必需的。在這種情況下,因?yàn)闄C(jī)動(dòng)車輛為合并或分割需要頻繁?？刂戚斎氲母聲?huì)使信息被傳送到機(jī)動(dòng)車輛應(yīng)該比其他人多。因此,來傳輸這個(gè)信息更多機(jī)會(huì)是給領(lǐng)導(dǎo)車輛和操縱車輛的。在這個(gè)方案中,cominunicat.ion應(yīng)該協(xié)調(diào)有效的序列，因?yàn)閰f(xié)調(diào)的通信序列可能會(huì)實(shí)現(xiàn)容易被RCS(遠(yuǎn)程控制站)控制。 在這項(xiàng)研究中,無線通信系統(tǒng),可以通過“RCS”協(xié)調(diào)通信序列實(shí)現(xiàn)車輛縱向排實(shí)驗(yàn)。 2. 系統(tǒng)需求 能力是直接影響交通流的車輛排控制策略。需要在實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略時(shí)，控制策略可以衡量最大流量的流能力,衰減的間距錯(cuò)誤，它可以保證一個(gè)排的有效性和信息的數(shù)量,。在臺(tái)灣:恒間距和持續(xù)的進(jìn)展已被研究過是主要的控制手段。恒間距控制,在車輛跟蹤的基礎(chǔ)上而不斷進(jìn)展的控制,所需的控制間距期望的進(jìn)展是除了維護(hù)車輛本身增加車輛覆蓋之間的距離。恒間距使用的優(yōu)越性是在不斷進(jìn)展增加控制高速公路車輛的吞吐量,雖然常數(shù)進(jìn)展控制更優(yōu)惠但外部信息是必需的。在恒間距控制、外部信息是穩(wěn)定所需的字符串。無線通信系統(tǒng)可以利用這個(gè)外部信息傳遞。 在車輛排系統(tǒng)恒間距策略中,可以通過前面的車輛和車輛的信息獲得后面需要的車輛信息。這些信息包括位置、速度,加速度,和特定的命令的車輛，同時(shí),由于指定的緊急事件可能需要命令RCS獲得每個(gè)車輛的信息。在前面的研究中測(cè)試床上的車輛縱向排實(shí)驗(yàn)是發(fā)達(dá)的。試驗(yàn)臺(tái)的圖1顯示的包含三個(gè)量表車和RCS。在圖2中顯示每個(gè)車輛傳感器的數(shù)據(jù)采集的可用的信息包括操作系統(tǒng)的計(jì)算的控制命令,執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)向?yàn)樽钣行У牟倏v,無線通信系統(tǒng)外部信息的交換,界面合成等基本功能。 圖1:測(cè)試平臺(tái)的配置 圖2:一個(gè)試驗(yàn)臺(tái)的配置工具的規(guī)模 在前面的研究中,433 MHz射頻模塊,BIM-433,用于實(shí)現(xiàn)求解無線通信系統(tǒng)的構(gòu)架這個(gè)TDMA(時(shí)分多址)。數(shù)據(jù)傳輸速率為38 kbps，這模塊是載波監(jiān)聽算法不受支持的。因此,通信系統(tǒng)的性能對(duì)于調(diào)度序列控制同步和車輛是不足夠的。 對(duì)于每輛車穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)測(cè)試,抽樣期的車輛應(yīng)低于40ms。傳感器用于試驗(yàn)臺(tái)可以滿意抽樣段30 ms。 傳輸數(shù)據(jù)(12個(gè)字節(jié))和導(dǎo)言(上圖3 ms)在38 kbps這則需要高于5 ms。至于提高性能和穩(wěn)健性的通信系統(tǒng),因?yàn)殚_銷的增加更多的時(shí)間是必要的。此外,想要驗(yàn)證各種網(wǎng)絡(luò)序列調(diào)度算法需要更靈活的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這個(gè)無線通信系統(tǒng)是由雙方的硬件和軟件組成的。硬件提供了連接各種電臺(tái)(車輛或RCS)網(wǎng)絡(luò)硬件組件。軟件不僅提供了智能控制組件，該軟件還將提供一個(gè)靈活和可靠的交換協(xié)議通信數(shù)據(jù)。 3. 硬件實(shí)現(xiàn) 硬件的無線通信系統(tǒng)由以下組件組成:射頻前端模塊,接口芯片留給射頻前端模塊和MCU(microcontrol1er單位)。 這個(gè)圖3演示了配置的無線通信系統(tǒng)。硬件的架構(gòu)分為四層,如下所示： ·PHY層(物理層) ·PHY-MAC層(物理到MAC層） ·MAC層(介質(zhì)訪問控制層） ·MAC應(yīng)用程序?qū)?MAC應(yīng)用程序?qū)? PHY層的實(shí)現(xiàn)是通過射頻前端模塊,RFW102收發(fā)器(發(fā)射機(jī)/接收機(jī))芯片研制的RFWaves有限公司)。PHY-MAC層由接口芯片,I/O(輸入/輸出)口的MCU,I/O驅(qū)動(dòng)在單片機(jī)里。獨(dú)家接口芯片,RFW-D100 RFWaves有限公司開發(fā)的用于接口的rfw - 102.8)MAC層,它的使用是維持秩序的一個(gè)共享的介質(zhì),是在AICU的軟件。Mac層是在以后的一章討論,因?yàn)樗擒浖M件。在MAC應(yīng)用程序?qū)邮墙涌跓o線通信系統(tǒng)之間的部分,車輛RCS。 圖3:無線通信系統(tǒng)的配置 表1:RFW - 102的規(guī)格 物理媒介 DSSS,ISM波段(2.4 Ghz) 傳輸速率 高達(dá)1 mbps 帶寬 在-20分貝 30 Mhz 輸出功率峰值 2dBm 誤碼率 -80dBm 3.1 PHY層 PHY層實(shí)際處理的是一個(gè)無線通信系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸。在這一層,RFW -102收發(fā)器芯片用作射頻前端模塊。 RFW - 102的動(dòng)機(jī)是其高數(shù)據(jù)傳輸速率,減輕在連接到外部設(shè)備,對(duì)載波監(jiān)聽算法的可用性。 表1顯示了規(guī)范的RFW - 102。 因?yàn)槭瞻l(fā)器芯片提供的最大輸出2dbm和靈敏度是-80 dbm.當(dāng)誤碼率(誤比特率)是在開放傳輸可用于的30米。這個(gè)范圍適用于測(cè)試平臺(tái)車輛的使用規(guī)模的大小約為0.3米。 3.2 PHY-MAC 層 PHY-MAC層之間的接口是射頻前端模塊和MAC協(xié)議。層構(gòu)造以下組件:接口對(duì)射頻前端模塊預(yù)留芯片組,I/O端口利用單片機(jī)的單位驅(qū)動(dòng)I/O端口。 這個(gè)RFW-D100,RFIVaves有限公司開發(fā)的作為接口芯片的。RFW-D100中芯片到RFW- 102芯片組是免費(fèi)的。它提供一個(gè)并行接口RFW - 102,使一個(gè)協(xié)議適合無線通信更容易實(shí)現(xiàn)。在這項(xiàng)研究中,MCU是負(fù)責(zé)MAC層協(xié)議和驅(qū)動(dòng)I/O控制的。接口芯片降低MCU實(shí)時(shí)要求處理的MAC協(xié)議。這個(gè)接口芯片類似于內(nèi)存訪問,容易給MCU并行接口與射頻前端模塊。接口芯片轉(zhuǎn)換快串行輸入從射頻前端芯片到8打文字,然后適合一個(gè)8位MCU一起工作。此外,接口芯片要求一個(gè)更低的利率振蕩器的閑置模式.在空閑模式下,功耗RFW-102和RFW-D100大大減小了。這個(gè)接口芯片緩沖區(qū)數(shù)據(jù)通過第一字節(jié)FIFO(先入先出緩沖),這是可以給MCU訪問RFW - DlOO更有效率。而不是閱讀1字節(jié)/中斷,MCU可以讀到在每一個(gè)中斷16字節(jié)。每個(gè)傳入字節(jié)中斷的情況,這減少了單片機(jī)在閱讀傳入的話說的開銷，因?yàn)槭∪チ硕褩Ｌ盍虾凸艿琅趴?。?dāng)使用先進(jìn)先出,MCU支付所有的FIFO字節(jié)相同的開銷,而它不支付一個(gè)FIFO字節(jié)。 表2：Atmega 161L的規(guī)格 可操作的頻率 3.6864 MHz UART串行 2EA（最高1Mbps） 內(nèi)存 16K字節(jié)（閃） 1K字節(jié)（SRAM） 外部中斷 3EA 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 8-bit(2EA) 16-bit（1EA） 這個(gè)MCU實(shí)際由AIAC RFIV-D100處理協(xié)議和應(yīng)用D的。這個(gè)ATmega161L,由ATMEL Corp發(fā)展來用作MCU .表2顯示ATmega161L的規(guī)范。 在這項(xiàng)研究中,ATmega161L允許兩個(gè)外部中斷調(diào)用RFW-D100。 國家MAC層的變更中斷調(diào)用RFW-D100的事件。 根據(jù)變化的狀態(tài),執(zhí)行特定功能的MAC層,如接收、傳送、誤差檢驗(yàn),確認(rèn),和其他的數(shù)據(jù)處理。 3.3 MAC應(yīng)用程序?qū)? MAC應(yīng)用程序?qū)邮荕AC層和用程序(應(yīng)用程序)層之間接口。在這項(xiàng)研究中,應(yīng)用程序?qū)邮强刂泼枯v車的回路。這個(gè)應(yīng)用程序?qū)舆B接到可編程串行UART,這有一個(gè)中斷向量。因此,中斷調(diào)用的應(yīng)用程序?qū)幼鴺?biāo)是由國家的MAC層和特定的功能實(shí)現(xiàn)。此外,冗余的內(nèi)部SRAM是分配給接收和發(fā)送緩沖,它在FIFO中擴(kuò)展了RFW-D100。 然后就可以在FIFO中不斷發(fā)送和接收比RFW - D1OO長尺寸的數(shù)據(jù) 。 4.軟件實(shí)現(xiàn) 圖4說明了在這項(xiàng)研究中框圖的軟件配置。軟件配置分為三個(gè)層次，分類如下: ·PHY-MAC層 ·MAC-APP層 ·MAC層 MAC層的MAC也分為MAC狀態(tài)和MAC數(shù)據(jù)。一般程序的MAC協(xié)議如下: 1.外部中斷調(diào)用的PHY層或者UART中斷調(diào)用的應(yīng)用程序?qū)蛹せ盍薓AC狀態(tài)管理。 2.MAC狀態(tài)管理檢查地位試用層,國家依照它的結(jié)果修改MAC。 3.根據(jù)最新對(duì)MAC狀態(tài)的修改,MAC數(shù)據(jù)管理控制數(shù)據(jù)流和RX / TX緩沖區(qū)。 4.然后,根據(jù)MAC的數(shù)據(jù)管理結(jié)果,MAC狀態(tài)管理設(shè)置新的MAC狀態(tài) 圖4 軟件配置的圖塊 兩個(gè)外部中斷的MCU是分配給分配層PHY的和UART中斷是分配給應(yīng)用程序?qū)?。MAC的過渡狀態(tài)是由這些中斷和8位定時(shí)器執(zhí)行控制時(shí)間的。因此,協(xié)議是保證配置邏輯是有效地改善和實(shí)時(shí)執(zhí)行的。此外,RX緩沖和TX緩沖區(qū)中MAC層有64字節(jié)的SRAM，RFW-D100的大小在主要約束在FIFO。 4.1可靠的協(xié)議 通常,通信是通過是一組很有效率、方便的數(shù)據(jù)包交流的。在這項(xiàng)研究中,數(shù)據(jù)包,見圖5,包括以下字段： ·前言:同步接收端 ·網(wǎng)絡(luò)ID:過濾數(shù)據(jù)包從其他網(wǎng)絡(luò) ·目的地：ID目的地 ·資料來源:ID資料來源 ·類型/ Seq:數(shù)據(jù)包類型/ Numher的序列 ·尺寸:整個(gè)數(shù)據(jù)包的大小 ·數(shù)據(jù):實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸 ·CRC:16位CRC檢查數(shù)據(jù)包的有效性 圖5:車輛與車輛間數(shù)據(jù)包的配置 數(shù)據(jù)域包含傳播的每一臺(tái)車輛的位置,速度,加速度數(shù)據(jù)。對(duì)于命令數(shù)據(jù)包的RCS;包括命令數(shù)據(jù)字段的RCS. 在這項(xiàng)研究中,射頻收發(fā)器是利用ISM波段。因?yàn)槭且粋€(gè)波段之間的共享資源網(wǎng)會(huì)經(jīng)歷許多無線應(yīng)用程序(如IEEE 802.11和藍(lán)牙,一個(gè)重疊在時(shí)間、頻率和空間域可能會(huì)干擾其他網(wǎng)絡(luò)狀況的。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)IEEE等802.11和藍(lán)牙使用包只有片段時(shí)間有定向協(xié)議和利用共享通道。一個(gè)協(xié)議的應(yīng)用程序會(huì)有ISM的使用時(shí)間，在秩序轉(zhuǎn)移所需的數(shù)據(jù)間隔的通道是免費(fèi)的或相對(duì)自由(干擾是弱)。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)想傳輸,節(jié)點(diǎn)聽通道和檢查 通道是免費(fèi)的。機(jī)制RFW-DlOO支持CS(載波監(jiān)聽)這樣做。 為了確保一個(gè)數(shù)據(jù)包成功到達(dá)目的地(接收機(jī)),源(發(fā)射機(jī))需要在某一固定時(shí)間從接收機(jī)的一面得到一些驗(yàn)證。傳輸器將得到這個(gè)驗(yàn)證,從接收端獲得一個(gè)承認(rèn)包。如果發(fā)射機(jī)不得到一個(gè)承認(rèn)包,發(fā)射機(jī)嘗試重新發(fā)送數(shù)據(jù)分組。 4.2協(xié)議的行為 對(duì)于靜態(tài)排控制,因?yàn)槊恳惠v車不需要頻繁的更新控制輸入的劑量,傳輸數(shù)據(jù)包的機(jī)會(huì)均勻分配到每輛車。動(dòng)態(tài)排控制,由于機(jī)動(dòng)車輛為合并或分割要求頻繁更新的控制輸入,信息越多應(yīng)該傳給的數(shù)據(jù)包比其他機(jī)動(dòng)車輛多。這也是為什么通信序列動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)。該序列曾在崔和方舟子的工作算法中找到共通。這個(gè)協(xié)調(diào)通信序列通過RCS來實(shí)現(xiàn)。 圖6:協(xié)議行為的例子 圖6顯示了示例協(xié)議對(duì)一個(gè)周期無線通信系統(tǒng)之間的行為的研究。通信序列{ #1,# 2,# 3 }。RCS廣播主要的功能是,,每一個(gè)周期其他通信序列命令數(shù)據(jù)包和數(shù)據(jù)更新命令數(shù)據(jù)包。起初,RCS廣播命令通信序列 包。然后,每個(gè)車輛根據(jù)序列命令試圖傳播1.0通信數(shù)據(jù)包。對(duì)于同步的車輛控制,RCS廣播數(shù)據(jù)更新命令數(shù)據(jù)包，在最后的車輛(本研究在第三車)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包。通信系統(tǒng)的每輛車已收到數(shù)據(jù)更新命令發(fā)送接收到其他車輛的數(shù)據(jù)并從其車輛獲取新數(shù)據(jù)。此外,因?yàn)橥ㄐ畔到y(tǒng),每輛車的嘗試將認(rèn)定為播放包同時(shí)承認(rèn)作為CSMA傳播。這個(gè)區(qū)間數(shù)據(jù)包的交流和確認(rèn)不到1毫秒。在這個(gè)階段的發(fā)展,因?yàn)閁ART的轉(zhuǎn)移率將是115.2 kbps,更多的時(shí)間是疲憊比之間的無線通信系統(tǒng)。自每輛車的取樣時(shí)間是40米的時(shí)間,期間的一個(gè)周期溝通是不到20 ms和兩個(gè)周期的溝通是疲憊比在每輛車的采樣時(shí)間。 4.3性能的協(xié)議 圖7顯示了在這項(xiàng)研究中實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)。無線通信是安裝在每個(gè)規(guī)模車輛和試驗(yàn)臺(tái)的RCS。 圖8展示了驗(yàn)證無線通信系統(tǒng)的性能的裝置。作為d0或d1,32字節(jié)的數(shù)據(jù)包傳送在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的固定順序。當(dāng)d0小于30米和dl是少于15米,在固定通信序列的案件包中沒有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。車輛規(guī)模大小是0.3米,兩個(gè)規(guī)模汽車所需的距離不到l.O m,結(jié)果是合理的。否則,對(duì)于通信序列的命令就會(huì)改變。任意時(shí)間,它驗(yàn)證的通信序列是到底是什么改變了。溝通序列修改的結(jié)果,見圖8,從源字段收到的數(shù)據(jù)包在RCS檢查。它表明,溝通序列在沒有錯(cuò)誤情況下也改變了。 圖7:無線通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 圖8:驗(yàn)證過程的設(shè)置 5. 結(jié) 論 在這項(xiàng)研究中,無線通信系統(tǒng)車輛排實(shí)驗(yàn)通過試驗(yàn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)。使用低投短程和大規(guī)模混合集成帶射頻收發(fā)器和一個(gè)%位單片機(jī),無線通信系統(tǒng)它在適合條件的實(shí)驗(yàn)中,現(xiàn)實(shí)和性能已被確認(rèn)的。使用可中斷單片機(jī)的定時(shí)器,保證了有效地實(shí)時(shí)操作。事實(shí)上,通信序列命令應(yīng)根據(jù)對(duì)車輛的傳輸狀態(tài)來變化。在未來的工作中RCS保持監(jiān)控車輛的狀態(tài)的功能。在這項(xiàng)研究中無線通信系統(tǒng)他會(huì)安裝在每個(gè)車輛和RCS的試驗(yàn)臺(tái)實(shí)現(xiàn),并將有 效用于開發(fā)和驗(yàn)證的一個(gè)品種車輛排控制策略和序列調(diào)度算法。 圖9:命令改變序列的結(jié)果 引 用 [1]P.Varaiya,“智能汽車智能道路:問題控制,”——IEEE自動(dòng)控制,38卷1號(hào),195 - 207頁 [2]S.E . Shladover,C . A . Desoer, J.k·亨德里克,人工智能。Tomizuka,J . Walrand,W·B·zhang,D.H.McMahonh·Peng,Sheikholeslam,N . McKeown,“自動(dòng)車輛控制的發(fā)展路徑程序”,在交易車輛 IEEE技術(shù)卷。40歲,1號(hào),114 - 130頁。 [3] D. Swaroop, J. K. Hedrick “恒間距、智能車隊(duì)”的策略在自動(dòng)化高速公路系統(tǒng),動(dòng)態(tài)系統(tǒng),測(cè)量和控制卷。121、462470頁。 [4] H. S. Song, T. hl. Kim, and J. W. Choi “通過遠(yuǎn)程控制站開發(fā)車輛縱向連排控制試驗(yàn)臺(tái),“2002年國際會(huì)議控制、自動(dòng)化和系統(tǒng)學(xué)報(bào),1039 - 1042頁 [5] Choi, J. W., Fang, T. H., Kwong, S., and Y. H. Kim“通過編碼器遙控排合并-通信網(wǎng)絡(luò)的估計(jì)量序列算法,“IEEE工業(yè)電子、50卷1號(hào),,2003年。30-36頁。 161 J. W. Choi and T. H. Fang 最優(yōu)通信序列排用于遠(yuǎn)程控制的一個(gè)領(lǐng)頭車,”出現(xiàn)在2003在控制應(yīng)用IEEE會(huì)議,2003 [7] -, RFW-102 ISM llansceiuer Chipset, RFW有限公司., 2002 181 -, RFW-DlOO Standard Interface, RFW有限公司., 2002 [9] -, ATmegalGlL, Rev.l228c-AVR-O8/02, AtmelCo., 2002 10 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 題目 大學(xué)生方程式混合動(dòng)力電動(dòng)賽車設(shè)計(jì) 2013年 5 月30 日 大學(xué)生方程式混合動(dòng)力電動(dòng)賽車設(shè)計(jì) 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我進(jìn)行了大學(xué)生方程式混合動(dòng)力電動(dòng)賽車的總體設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中，主要運(yùn)用了對(duì)比分析的方法，各項(xiàng)參數(shù)通過優(yōu)化設(shè)計(jì)和UG、MATLAB等進(jìn)行優(yōu)化。 我根據(jù)2012年大學(xué)生方程式汽車大賽規(guī)則確定了賽車整體布置方案，并進(jìn)行論證與分析，初步確定混合動(dòng)力電動(dòng)賽車主要參數(shù)。通過計(jì)算與對(duì)比，確定發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)和電動(dòng)機(jī)型號(hào),并確定其混合形式——并聯(lián)式。初選傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比、最小傳動(dòng)比。 我設(shè)計(jì)中使用UG8.0三維軟件對(duì)各個(gè)零部件總成進(jìn)行建模和整體裝配，并進(jìn)行懸架、轉(zhuǎn)向的運(yùn)動(dòng)干涉分析。利用發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力特性曲線和電動(dòng)機(jī)動(dòng)力特性曲線特點(diǎn)，用MATLAB軟件繪制出混合動(dòng)力電動(dòng)賽車驅(qū)動(dòng)力-行駛阻力平衡圖、加速度曲線圖等，并詳細(xì)計(jì)算混合動(dòng)力電動(dòng)賽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。利用UG8.0進(jìn)行導(dǎo)出混合動(dòng)力電動(dòng)賽車總體布置二維工程圖，并制成總體參數(shù)表，并將純發(fā)動(dòng)機(jī)賽車與此次混合動(dòng)力電動(dòng)賽車進(jìn)行對(duì)比分析。 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，了解和掌握了對(duì)汽車進(jìn)行總體設(shè)計(jì)的步驟和方法，并且使我認(rèn)識(shí)到混合動(dòng)力汽車的發(fā)展前景。鞏固了本專業(yè)的所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，增強(qiáng)了搜集資料、整合資料的能力，這些將為我畢業(yè)以后從事汽車設(shè)計(jì)工作打下良好的基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞：混合動(dòng)力電動(dòng)賽車，參數(shù)確定，總布置，動(dòng)力性，經(jīng)濟(jì)性 Error! 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The intermediate stage, we design UG8.0 3d software used in various parts of assembly for modeling and whole assembly, and suspension, steering movement interference analysis. Use of engine power characteristic curve characteristic, MATLAB software mapped drive car driving forces - resistance balance figure, acceleration curve, and etc, and detailed calculation racing fuel economy. The final stages UG8.0 are derived by car, general layout, and two-dimensional engineering graphics overall parameter table, and made the first generation and the second generation racing cars are compared and analyzed. For considering the actual production of may change suspension, frame and steering parts, obligate scheme. Through the graduation design, I understand and master the overall design of car of the steps and method, the professional knowledge of professional knowledge, enhance the data collection and integration of information, these ability after my graduation will be engaged in car design lay a good foundation for the job. KEY WORDS: hybrid racing, parameter identification，general arrangement, the car power, econom Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! 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No bookmark name given.Error! No bookmark name given.II Error! No bookmark name given. 符號(hào)說明 ma 汽車總質(zhì)量 kg V 最高車速 km/h L 軸距 mm B1 前輪距 mm B2 后輪距 mm R 最小轉(zhuǎn)彎半徑 mm hg 滿載時(shí)質(zhì)心高度 mm hgˊ 空載時(shí)質(zhì)心高度 mm D 輪胎直徑 mm B 輪胎寬度 mm P 輪胎氣壓 MP A 汽車迎風(fēng)面積 F 滾動(dòng)阻力系數(shù) 空氣阻力系數(shù) 驅(qū)動(dòng)橋主減速比 變速器傳動(dòng)比 汽車行駛使的空氣阻力 變速器Ⅰ擋傳動(dòng)比 車輪與路面的附著力 汽車總質(zhì)量 汽車行駛速度 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 為克服滾動(dòng)阻力所消耗的功率 輪胎與路面的附著系數(shù) 傳動(dòng)系效率 是百公里油耗 Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.Error! 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No bookmark name given. 目 錄 第一章 大學(xué)生方程式混合動(dòng)力電動(dòng)賽車總體概況 1 §1.1 混合動(dòng)力汽車發(fā)展現(xiàn)狀 1 §1.2大學(xué)生方程式混合動(dòng)力電動(dòng)賽車發(fā)展現(xiàn)狀 2 §1.3 大學(xué)生方程式混合動(dòng)力電動(dòng)賽車電動(dòng)總體設(shè)計(jì)概述 3 §1.3.1汽車設(shè)計(jì)的規(guī)律、決策與設(shè)計(jì)過程 3 §1.3.2 大學(xué)生方程式混合動(dòng)力電動(dòng)賽車主要技術(shù)要求 4 §1.3.3 本次混合動(dòng)力電動(dòng)賽車動(dòng)力性設(shè)計(jì)目標(biāo) 4 §1.3.4 大學(xué)生方程式混合動(dòng)力電動(dòng)賽車項(xiàng)目意義 5 第二章 大學(xué)生方程式混合動(dòng)力電動(dòng)賽車總體設(shè)計(jì) 6 §2.1 總體設(shè)計(jì)目標(biāo) 6 §2.2 賽車目標(biāo)參數(shù)的初步確定 7 §2.2.1 發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)的選擇 8 §2.2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 9 §2.2.3 輪胎的選擇 9 §2.2.4 傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比的確定 10 §2.2.5 傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比的確定 11 §2.3 混合動(dòng)力電動(dòng)賽車發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)選型 12 §2.4 混合動(dòng)力電動(dòng)賽車主要設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 13 §2.4.1 尺寸參數(shù) 13 §2.4.2 質(zhì)量參數(shù) 14 §2.4.3 性能參數(shù) 15 §2.5 賽車各系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 §2.5.1 懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 §2.5.2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 §2.5.3 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 §2.5.4 電器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 §2.5.5 車身設(shè)計(jì) 23 §2.5.6 車架設(shè)計(jì) 24 第三章 大學(xué)生方程式混合動(dòng)力電動(dòng)賽車動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性 25 §3.1 汽車的動(dòng)力性 25 §3.1.1 動(dòng)力性的評(píng)價(jià)指標(biāo) 25 §3.1.2驅(qū)動(dòng)力—行駛阻力圖 25 §3.1.3 汽車的加速能力 28 §3.1.4 動(dòng)力特性圖 29 §3.1.5 功率平衡 31 §3.2 燃油經(jīng)濟(jì)性 32 第四章 大學(xué)生方程式混合動(dòng)力電動(dòng)賽車總體布置 34 §4.1整車布置的基準(zhǔn)線（面）-零線的確定 34 §4.2各部件的布置 34 §4.3總體設(shè)計(jì)參數(shù)表 37 第五章 結(jié) 論 39 參考文獻(xiàn) 40 致 謝 41 Error! 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No bookmark name given. 第一章 大學(xué)生方程式混合動(dòng)力電動(dòng)賽車總體概況 混合動(dòng)力汽車（Hybrid Electric Vehicle, HEV）是指車輛驅(qū)動(dòng)系由兩個(gè)或多個(gè)能同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的單個(gè)驅(qū)動(dòng)系聯(lián)合組成的車輛，車輛的行駛功率依據(jù)實(shí)際的車輛行駛狀態(tài)由單個(gè)驅(qū)動(dòng)系單獨(dú)或共同提供，當(dāng)前復(fù)合動(dòng)力汽車一般是指內(nèi)燃機(jī)車發(fā)電機(jī)，再加上蓄電池的汽車。因各個(gè)組成部件、布置方式和控制策略的不同，形成了多種分類形式?；旌蟿?dòng)力車輛的節(jié)能、低排放等特點(diǎn)引起了汽車界的極大關(guān)注并成為目前汽車研究與開發(fā)的一個(gè)重點(diǎn)。 Formula SAE 賽事的主要參與者通常都是來自高校的學(xué)生組成的車隊(duì)?，F(xiàn)在在美國、歐洲和澳大利亞每年都會(huì)舉辦Formula SAE 比賽。Formula SAE 賽事正在如火如荼的進(jìn)行，而他們動(dòng)力形式還采用純發(fā)動(dòng)機(jī)形式，隨著混合動(dòng)力的發(fā)展，為了面向未來汽車行業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)在又提出了應(yīng)用另一種動(dòng)力形式的賽車——混合動(dòng)力電動(dòng)賽車。這又向年輕的工程師們提供了一個(gè)參與有意義的綜合項(xiàng)目的機(jī)會(huì)。由參與的學(xué)生負(fù)責(zé)管理整個(gè)項(xiàng)目，包括時(shí)間節(jié)點(diǎn)的安排，做預(yù)算以及成本控制、設(shè)計(jì)、采購設(shè)備、材料、部件以及制造和測(cè)試。 §1.1 混合動(dòng)力汽車發(fā)展現(xiàn)狀 從目前世界范圍內(nèi)的整個(gè)形勢(shì)來看，日本是電動(dòng)汽車技術(shù)發(fā)展速度最快的少數(shù)幾個(gè)國家之一，特別是在發(fā)展混合動(dòng)力汽車方面，日本居世界領(lǐng)先地位。目前，世界上能夠批量產(chǎn)銷混合動(dòng)力汽車的企業(yè)，只有日本的豐田和本田兩家汽車公司。1997年12月，豐田汽車公司首先在日本市場(chǎng)上推出了世界上第一款批量生產(chǎn)的混合動(dòng)力轎車PRIUS。到2012年時(shí)，其所有的車型將全部裝上混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)。豐田汽車公司在實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力系統(tǒng)的低能耗、低排放和改進(jìn)行駛性能方面已經(jīng)走在了世界的前列。 而美國和歐洲各國對(duì)混合動(dòng)力汽車也慢慢的重視起來，現(xiàn)在美國三大公司也相繼出產(chǎn)了自己的混合動(dòng)力汽車。 圖1-1 混合動(dòng)力汽車 目前我國各大汽車集團(tuán)都在進(jìn)行混合動(dòng)力電動(dòng)汽車研發(fā)，多數(shù)以混合動(dòng)力電動(dòng)客車為主，這種研發(fā)方向符合我國國情，有利于我國電動(dòng)汽車的研究發(fā)展。一汽研發(fā)的紅旗HQ3于2006年投產(chǎn)；東風(fēng)集團(tuán)的混合動(dòng)力公交車已于2005年7月完成最終產(chǎn)品定型樣車試驗(yàn)并通過驗(yàn)收；長安集團(tuán)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的羚羊混合電動(dòng)車已產(chǎn)出樣車，其裝備混合動(dòng)力技術(shù)的長安CV9已經(jīng)下線；奇瑞集團(tuán)成立了國家節(jié)能環(huán)保汽車工程技術(shù)研究中心，將在2006年下半年重點(diǎn)推出第一自主品牌真正意義上的混合動(dòng)力車，代號(hào)為“BSG”的混合動(dòng)力車；吉利集團(tuán)旗下的上海華普汽車已與同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院簽署合作協(xié)議，預(yù)計(jì)3年內(nèi)完成混合動(dòng)力轎車商業(yè)化生產(chǎn)；深圳五洲龍汽車有限公司也表示，中國規(guī)模最大、投放車輛最多的混合動(dòng)力示范運(yùn)營線路即將在深圳市龍崗區(qū)開通。而廣州本田更是緊跟豐田的步伐，于2006年中下旬推出國產(chǎn)雅閣混合動(dòng)力車。上汽集團(tuán)與通用簽署協(xié)議