一種汽車智能應(yīng)急減振系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種汽車智能應(yīng)急減振系統(tǒng)及控制方法，可應(yīng)用在汽車突然受沖擊過 程中的應(yīng)急減振，屬于汽車部件制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來隨著汽車進(jìn)入家庭的普及，交通事故隨之日益增多，沖斷高速公路橫欄掉 落山坡、高架橋中墜落等事故時有發(fā)生，為保證出行安全，人們對于汽車的安全性能提出了 更高的要求，除了汽車發(fā)生碰撞時的安全氣囊保護(hù)以外，還希望在發(fā)生突然事故中有另外 一種措施能起到重要的保護(hù)作用。而在汽車上安裝緩沖減振裝置就能解決這一問題。當(dāng)突 發(fā)墜落時減振裝置起到很好的緩沖，能有效地提高汽車的安全性。此外，在很多驚險的體育 運(yùn)動中，如:汽車越野駕駛中，由于道路崎嶇，有時候會有較大高度的飛躍，在這種情況下， 應(yīng)急適時調(diào)節(jié)減振系統(tǒng)是必須的，有了這種系統(tǒng)可完成一些高難度動作。目前，隨著汽車工 業(yè)的迅猛發(fā)展，對于汽車的高性能、高可靠性要求越來越高，因而，對于能適時調(diào)節(jié)減振系 統(tǒng)的需求不斷上升，汽車智能應(yīng)急減振系統(tǒng)將具有廣闊的市場應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基于目前現(xiàn)有技術(shù)狀況，本發(fā)明的目的在于提供一種汽車智能應(yīng)急減振系統(tǒng)，增 加一份保險系統(tǒng)，保證駕駛?cè)顺鲂邪踩?br>[0004] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明將光學(xué)測量及照相系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)相結(jié)合，采用 計算機(jī)程序控制汽車機(jī)械及液壓減振系統(tǒng)，具體技術(shù)解決方案如下：
[0005] 所述汽車智能應(yīng)急減振系統(tǒng)由光學(xué)測量及照相系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、機(jī)械及液壓 減振系統(tǒng)三部分組成，光學(xué)測量及照相系統(tǒng)連接電氣控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)連接機(jī)械及 液壓減振系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)包括自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)、圖像識別系統(tǒng)，機(jī)械及液壓減振系統(tǒng)包括 調(diào)節(jié)節(jié)流閥、液壓減振器，其特征在于，將光學(xué)測量及照相系統(tǒng)安裝在汽車車體內(nèi)前輪前 方，采集汽車飛躍高度信息，通過電氣控制系統(tǒng)的單片機(jī)開啟自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對進(jìn)行圖像識 別建立輸入信號模型，采用三等分插值算法計算響應(yīng)時刻，通過放大響應(yīng)時刻反求當(dāng)量阻 尼，然后發(fā)出數(shù)字化的阻尼調(diào)節(jié)指令，通過當(dāng)量阻尼進(jìn)一步計算節(jié)流閥的具體調(diào)節(jié)量，最 后，將流閥的具體調(diào)節(jié)量傳輸給機(jī)械及液壓減振系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的流量調(diào)節(jié)液壓減 振器的阻尼，從而起到減振、緩沖的作用。
[0006] 優(yōu)選方案:所述機(jī)械及液壓減振系統(tǒng)位于車體內(nèi)部，四車輪之間。
[0007] 響應(yīng)時刻算法步驟如下：
[0008] (1)用進(jìn)退法確定初始單峰區(qū)間[a，b]。
[0009] (2)根據(jù)迭代精度ε確定所需計算的迭代次數(shù)K。
[0010]
[0011] (3)將區(qū)間三等分，在等分點(diǎn)處插入兩個點(diǎn)X1，X2。
[0012]
[0013] ⑷計算在X1，X2處的函數(shù)值^f2c3
[0014]
[0015] (5)根據(jù)函數(shù)值的比較縮短搜索區(qū)間。
[0016] 1)若fi < f2,舍棄[X2，b]，得新區(qū)間[a，X2]，并作如下置換
[0017] b-X2
[0018] 2)若於5，舍棄[a，X1]，得新區(qū)間[X1，b]，并作如下置換
[0019] a-X1
[0020] (6)進(jìn)行收斂判斷。
[0021] 1)若|b?_a?| <ε，輸出最優(yōu)解
[0022]
[0023] 2)若 |b(k)-a(k)|>e，繼續(xù)迭代，即：重復(fù)⑶一一(5)。
[0024] 具體編程流程圖如圖3所不。
[0025] 本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于:該減振系統(tǒng)融機(jī)械、電子、液壓、光學(xué)于一體，通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了 適時智能控制液壓減振器的阻尼，從而起到適時減振的作用，增加一份保險系統(tǒng)，提高了汽 車安全、可靠性，很好地保證駕駛?cè)顺鲂邪踩?。在計算響?yīng)時刻算法中，三等分插值算法簡 單、編程方便、計算精度高，在犧牲一定計算精度下，可解決復(fù)雜的一維振動問題，該減振系 統(tǒng)尤其適應(yīng)汽車在復(fù)雜的地貌特征行駛。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發(fā)明應(yīng)急減振總系統(tǒng)工作情景示意圖；1 一光學(xué)測量及照相系統(tǒng)，2-電氣 控制系統(tǒng)，3-機(jī)械及液壓減振系統(tǒng)。
[0027]圖2為本發(fā)明應(yīng)急減振總系統(tǒng)工作原理示意圖。
[0028] 圖3為本發(fā)明應(yīng)急減振總系統(tǒng)計算機(jī)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 為對本發(fā)明進(jìn)行更好地說明，舉實(shí)施例如下：
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 所述汽車智能應(yīng)急減振系統(tǒng)由光學(xué)測量及照相系統(tǒng)I、電氣控制系統(tǒng)2、機(jī)械及液 壓減振系統(tǒng)3三部分組成，光學(xué)測量及照相系統(tǒng)1連接電氣控制系統(tǒng)2,電氣控制系統(tǒng)2連接 機(jī)械及液壓減振系統(tǒng)3，，機(jī)械及液壓減振系統(tǒng)3位于車體內(nèi)部，四車輪之間，其特征在于，將 光學(xué)測量及照相系統(tǒng)1安裝在汽車車體內(nèi)前輪前方，采集汽車飛躍高度信息，通過電氣控制 系統(tǒng)的單片機(jī)開啟自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對進(jìn)行圖像識別建立輸入信號模型，采用三等分插值算 法計算響應(yīng)時刻，通過放大響應(yīng)時刻反求當(dāng)量阻尼，然后發(fā)出數(shù)字化的阻尼調(diào)節(jié)指令，通過 當(dāng)量阻尼進(jìn)一步計算節(jié)流閥的具體調(diào)節(jié)量，最后，將流閥的具體調(diào)節(jié)量傳輸給機(jī)械及液壓 減振系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的流量調(diào)節(jié)液壓減振器的阻尼，從而起到減振、緩沖的作用。
[0032] 所述光學(xué)測量及照相系統(tǒng)采用光學(xué)測量儀與數(shù)碼相機(jī)連接方式進(jìn)行信息采集。
[0033] 響應(yīng)時刻算例如下：
[0034] 針對某車受階躍激勵后整體振動響應(yīng)模型，其函數(shù)的表達(dá)式如下：
[0035] y(t)=0.0005[l-e_1'5t(cos 1.94t+0.77sin 1.94t)]
[0036] 收斂精度ε =0.08，求該車振動最大響應(yīng)時刻。
[0037] 解:將該模型轉(zhuǎn)化為求以下函數(shù)極小值問題
[0038] f (t) =e_1'5t(cos 1.94t+0.77sin 1.94t)-l
[0039] 首先應(yīng)用進(jìn)退法確定該函數(shù)的單峰區(qū)間，初始點(diǎn)to = 0,初始步長aQ = 〇. 1。計算過 程如表1所示。
[0040]表1進(jìn)退法確定該函數(shù)的單峰區(qū)間計算過程
[0046]所以，黃金分割優(yōu)化算法需迭代8次。
[0047]根據(jù)高等數(shù)學(xué)對函數(shù)求一階導(dǎo)數(shù)
[0048] f (t)=0求得理論解析最優(yōu)解為:t = 1.6183
[0049] 三等分插值算法迭代計算過程如表2所示。
[0050] 表2三等分插值算法迭代計算過程
[0053]黃金分割算法迭代計算過程如表3所示。 [0054]表3黃金分割算法迭代計算過程

[0058]三等分插值算法和黃金分割插值算法計算結(jié)果對比如表4所示。
[0059]表4三等分插值算法和黃金分割算法計算結(jié)果對比
[0061]從表4中可見，雖然，三等分插值算法比黃金分割算法多迭代了 1次，但在相同收斂 精度的要求下，三等分插值算法計算精度顯著提高了，與理論值的相對誤差僅為0.02%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 汽車智能應(yīng)急減振系統(tǒng)，由光學(xué)測量及照相系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、機(jī)械及液壓減振系 統(tǒng)三部分組成，光學(xué)測量及照相系統(tǒng)連接電氣控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)連接機(jī)械及液壓減 振系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)包括自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)、圖像識別系統(tǒng)，機(jī)械及液壓減振系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)節(jié) 流閥、液壓減振器，其特征在于，將光學(xué)測量及照相系統(tǒng)安裝在汽車車體內(nèi)前輪前方，采集 汽車飛躍高度信息，通過電氣控制系統(tǒng)的單片機(jī)開啟自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對進(jìn)行圖像識別建立 輸入信號模型，采用三等分插值算法計算響應(yīng)時刻，通過放大響應(yīng)時刻反求當(dāng)量阻尼，然后 發(fā)出數(shù)字化的阻尼調(diào)節(jié)指令，通過當(dāng)量阻尼進(jìn)一步計算節(jié)流閥的具體調(diào)節(jié)量，最后，將流閥 的具體調(diào)節(jié)量傳輸給機(jī)械及液壓減振系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的流量調(diào)節(jié)液壓減振器的阻 尼。2. 如權(quán)利要求1所述的汽車智能應(yīng)急減振系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)械及液壓減振系統(tǒng) 位于車體內(nèi)部的四車輪之間。
【專利摘要】本發(fā)明屬汽車部件制造領(lǐng)域，公開了一種汽車智能應(yīng)急減振系統(tǒng)。該減振系統(tǒng)由光學(xué)測量及照相系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、機(jī)械及液壓減振系統(tǒng)組成，光學(xué)測量及照相系統(tǒng)安裝在汽車車體內(nèi)前輪前方，采集汽車飛躍高度信息，通過電氣控制系統(tǒng)的單片機(jī)開啟自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對進(jìn)行圖像識別建立輸入信號模型，采用三等分插值算法計算響應(yīng)時刻，通過放大響應(yīng)時刻反求當(dāng)量阻尼，然后發(fā)出數(shù)字化的阻尼調(diào)節(jié)指令，通過當(dāng)量阻尼進(jìn)一步計算節(jié)流閥的具體調(diào)節(jié)量，最后，將流閥的具體調(diào)節(jié)量傳輸給機(jī)械及液壓減振系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的流量調(diào)節(jié)液壓減振器的阻尼。該減振系統(tǒng)集機(jī)械、電子、液壓、光學(xué)于一體，通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了適時智能控制液壓減振器的阻尼，尤其適應(yīng)汽車在復(fù)雜的特征地貌行駛。
【IPC分類】B60G17/0165, B60G17/018, B60G17/08, B60G17/019
【公開號】CN105667241
【申請?zhí)枴緾N201610246464
【發(fā)明人】張國智, 劉嘉鑫, 張麗偉, 趙婷, 唐東紅
【申請人】新鄉(xiāng)學(xué)院
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年4月20日