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模擬駕駛范文第1篇

隨著我國人均汽車擁有量的上升，以及交通事故頻發，市場對模擬汽車駕駛系統提出了迫切需求。基于交通數據，提出一種汽車模擬駕駛及突發險情仿真系統，該系統采用三維渲染技術、數據通信技術和多媒體技術等多種技術，重點針對特定的道路、突發險情和特定天氣等復雜駕駛環境開展針對性的模擬駕駛訓練。具有針對性強，效果逼真，簡單高效的特點。

【關鍵詞】駕駛仿真 模擬訓練 復雜場景

由于隨著我經濟的飛速發展與人們生活水平的提高，我國個人擁有車輛的比例上升，交通事故發生率呈上升趨勢。主要原因在于駕駛員的素質較低以及緊急突況應對能力不足。一般駕校的駕駛訓練主要針對正常自然條件下進行開展，而忽略了實際駕駛過程中的惡劣天氣環境。然而一些交通事故恰恰是在這種情況下發生的。此外傳統的駕校實訓要消耗大量的人力物力財力。交通事故的發生給國家人民生命財產造成嚴重損失，因此已引起了各界高度重視，提高人們的交通常識與應對緊急突發狀況的技能勢在必行。

要解決上述的種種問題，基于物聯網的汽車模擬駕駛及突發險情仿真系統的研究與生產能讓駕駛人規范相關技術動作，特別在一些實車訓練中無法訓練的特定的道路（高速、山區）、突發險情（爆胎、轉向失控）和天氣（雪天、霧天）等情況下，能夠讓駕駛人先進行適應模擬練習，掌握一些駕駛技巧，避免以后類似道路和天氣下行車產生的恐懼感，減少類似情況下的駕駛失誤導致的財產與人員傷亡，即使遇到突發狀況也能輕松應對。該系統采用三維渲染技術、數據通信技術和多媒體技術等多種技術，使得受訓人員能夠體驗在各種極端特殊環境下的駕駛與操作場景，從而提高應對能力。

目前我國也有汽車模擬駕駛的產品，只是技術還不是很成熟還不能廣泛的推廣，沒有很強的針對性，所以目前駕校也是運用傳統的教學方式讓學員學車而沒有在逼真的環境中學習駕駛技術不能達到預期的效果，而且就算已經掌握了一些駕駛技術的駕駛員也沒有真實的體驗各種環境下的駕駛條件。在現實生活中不能很好應對突發的狀況。然而基于物聯網的汽車模擬駕駛及突發險情仿真系統是一種有效的實訓工具，具有廣闊的發展前景和使用領域。

1 設計方案

汽車模擬駕駛及突發險情仿真系統是一款綜合性較強的，涉及到軟件、硬件結合的綜合系統。該系統的目標是要完成整智能仿真系統，實現在仿真駕駛室中能夠模擬真實環境進行駕駛，并有多種突發險情逼真場景。

如能夠做到在模擬不同天氣狀況下行駛時，開啟不同燈光3D視景會出現不同的效果；在模擬爆胎險情時，駕駛椅及顯像屏會側偏并在發生爆胎的瞬間有巨大響聲及震動；在有可能發生碰撞險情時，若駕駛人正確避讓模擬駕駛室會給予一定反饋，若不能正確避讓將會模擬碰撞發生：音響系統發出碰撞聲，3D視景會出現車窗爆裂景象，駕駛椅向前闖動，安全氣囊迅速充氣膨脹等反應。

總之，該基于物聯網的智能仿真系統需實現根據駕駛員操作給予駕駛員反饋的險情逼真模擬。考驗及訓練駕駛員在常見突發險情下對汽車的操作及如何保護自身，以達到能夠通過使用該系統提高駕駛員熟練操作程度，特別是在常見的突發險情狀況下。

該系統包括兩個子系統：視景仿真子系統和模擬駕駛室子系統，系統架構如圖1所示。

系統的工作流程如下：駕駛員對系統汽車部件部件（例如方向盤、檔位、油門、剎車等）進行操作，相應的傳感器會采集到操作信號，并且傳輸給單片機，再由單片機處理之后傳遞給視景子系統，視景子系統依據單片機上傳的操作數據，結合動力學模型，計算出運動參數。基于這些參數，構建仿真模型，結合3D渲染技術，通過音響及顯示器分別將聲音和畫面展示出來。然后，視景子系統將構建的模擬仿真數據發送到模擬駕駛子系統，傳輸給變頻器震動裝置，控制電機運動等裝置，從而使受訓人員感覺到身臨其境的駕駛體驗，從而提高對特殊駕駛場景的應對能力，提高駕駛水平。

2 結語

與傳統的模擬駕駛系統相比基于物聯網的汽車模擬駕駛及突發險情仿真系統的優勢體現在：本方案3D視景技術，能夠全面虛擬真實環境的突發狀況下，駕駛人操作正確或操作失誤帶來的環境變化，從而避免駕駛人遇到突發狀況時產生的恐懼感，并強化一些駕駛技巧。本方案傳感器信息融合技術，提高了系統的靈敏度與駕駛人的體驗度。本方案交通交管部門的事故數據，咨詢相關交通交管部門，得出高發的事故類型、事故發生原因及突發險情時駕駛人正確的操作。

未來將從以下方面做進一步研究予以完善：碰撞檢測和地形匹配算法的研究；動力學模型的引入與編程實現；場景的初始化和圖形暈染。

參考文獻

模擬駕駛范文第2篇

關鍵詞：汽車駕駛模擬器 回正力矩 單片機 直流電機

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）06-0012-02

1 引言

駕駛員在汽車駕駛模擬器上不僅能實現實車駕駛上一系列操控動作，通過識景仿真系統體驗實車的感覺。集合了傳感器、計算機三維實時動畫、計算機接口、人工智能、數據通信、網絡、多媒體等多種先進技術的汽車駕駛模擬器用于研究和訓練時，可以模擬不同路況、天氣狀況，讓駕駛員獲得逼真的“路感”，以及以分析汽車的性能指標。駕駛模擬器的在研究和訓練中可以節省大量的自然資源，因此得到了越來越廣泛的應用。

轉向系統是車輛的重要組成部分。車輛轉向系統的發展經歷了機械式轉向系統、液壓助力轉向系統、電液助力轉向系統和電動助力轉向系統四個階段[3]-[9]。方向盤回正力矩的仿真效果直接影響到汽車駕駛模擬器的真實感。過去采用特性彈簧或大型液壓元器件輸出力矩，不是仿真誤差太大，達不到動態仿真效果，就是造價太高不能只能用于科學研究而不能在日常生活中推廣[10]。近年來，隨著電子技術發展，電子元器件的成本大幅下降，使直流電動機作為回正力矩的生成部件得到廣泛的應用。

2 硬件系統的設計

驅動電路采用運動控制處理器LM629與運動控制H橋組件LMD18200構成直流伺服系統，通過改變單片機的PWM占空比控制電機的輸出力矩。

3 串口通信電路

4 回正力矩的模擬

本系統通過直流力矩電機輸出力矩實現回正力矩的模擬。由于直流力矩電機輸出力矩與電流之間構成正比關系，控制好直流電機電流的大小就能準確的控制直流電機的輸出力矩。本系統回正力矩的模擬是通過單片機的PWM（脈寬調制）方式控制直流電機的平均電壓，選擇輸出力矩所需要的占空比，實現所需輸出力矩的控制。

5 回正力矩的計算

在計算機上輸入汽車車速和方向盤的轉角，算出方向盤上受到的回正力矩。計算機通過串口通信電路，將計算的回正力矩值傳送到單片機C8051上，單片機根據這個數值對直流電機發出控制指令控制輸出力矩。電機運行后，傳感器開始工作，將直流電機的輸出力矩反饋給單片機，單片機再將這一數值傳送給計算機，如果這個數值與計算值不在誤差范圍內，計算機就通過PID算法實現調速，直到輸出值與計算值在誤差范圍內。

6 結語

本系統以單片機C8051與運動控制芯片LM629處運動控制H橋組件LMD18200構成直流伺服系統，通過積分分離型PID控制算法把輸出力矩控制在一定誤差范圍內，提高了輸出力矩的精確度。經實驗驗證，本系統力矩的輸出值與計算理論值非常接近，達到了方向盤回正力矩仿真的效果。

參考文獻

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模擬駕駛范文第3篇

【關鍵詞】汽車駕駛模擬器；道路交通網；車輛模型；模擬實景生成；電傳感

面對日益變化的城市交通道路情況，倘若駕駛訓練不能以真實的道路交通網為依托，駕駛初學者很難快速與熟練地掌握交通規范和駕駛技巧。有必要面向城市道路交通網，研究與開發一種與真實道路交通幾乎一樣的汽車駕駛模擬器，進一步強化駕駛訓練設備的功效。因此，本文較為詳細地闡述了如何面向城市道路交通網研發一種可在室內環境下適應道路交通的汽車駕駛模擬器，讓駕駛者在幾乎真實的道路上進行模擬駕駛訓練，進一步提高學車效率，加強駕駛技巧訓練。下面將對此項研究內容進行簡單論述，并對其實際應用做了初步介紹。

1.汽車駕駛模擬器及其組成

汽車駕駛模擬器作為一種駕駛訓練的教學設備，利用虛擬現實仿真技術營造了一個與真實駕駛環境幾乎一模一樣的學車環境，能夠消除駕駛初學者的恐懼心理，為其訓練提供有力幫助。

2.電傳感器系統

在汽車駕駛模擬器組成中，操縱駕駛艙進行數據采集和處理是其非常重要的環節與內容。本研究系統中的模擬信號來自于方向盤轉角、油門踏板、離臺器踏板、制動踏板及手制動的位移等，以及通過變速箱各檔位、左右轉向燈、電門、啟動等產生的開關信號。在系統中模擬信號必須通過A/D板進入計算機，開關信號必須通過D/A板進入計算機，由汽車模型計算得到的發動轉速、車速等參數也通過D/A板進入控制儀表器。

在這里需要注意一點，模擬信號基本是低頻率信號，通常采樣的信號頻率不可超過10Hz。但考慮本系統的圖像生成速速可達30-50幀/秒，為了保證汽車模型計算的精確度，采樣頻率應當采取10Hz。

3.車輛運動模型系統

在汽車駕駛模擬器中，車輛運動模型系統是控制計算機的核心軟件，其計算結果是汽車駕駛動態仿真、車輛聲響生成的主要來源和依據。因而，車輛模型中應當包括發動機轉動模型、離合器運作模型、縱向位移模型、輪胎轉動模型、方向盤轉角模型、發動機扭矩模型、車身側傾和縱傾模型等。

4.模擬道路交通實景及其生成過程

4.1道路交通的模擬實景

模擬道路交通的真實環境是提高汽車駕駛模擬器真實程度的關鍵部分，也是該模擬器的重要內容。汽車教學沒有必要把真實的道路交通環境搬到訓練場地，并且這也是不可能做到的事情。因此，利用模擬實景構建較為真實的道路交通環境及周圍運行車輛，更加能夠起到較好的訓練效果。為了節省計算機資源，本研究系統中的模擬實景應當包括以下主要部分：

（1）主要駕駛道路：彎道、橋梁、坡道等。

（2）道路干道上的主要交通標識：紅綠燈、通行線、各種類的標識牌等。

（3）其他車輛和行人：按照交通規則在道路上設置其他車倆及行人。

（4）建立車輛聲響模型：模擬車輛運動過程中發出的真實聲音建立車輛聲音模型，有利于使駕駛處于真實的車輛運動環境中，感覺自己在駕駛真實的車輛。

（5）設置遠視鏡：包括天空、道路前方的精武，使模擬交通環境具有縱深感。

4.2景的生成過程

通常情況下，模擬實景需要利用計算機技術一步一步地按照實情建造模型，但這種方法太過浪費時間。因此，本研究中利用OpenGL圖形編程技術研發了一種能夠自動生成模擬實景的軟件。這種軟件只需要建立一個完善的道路交通數據庫，就可以利用數據庫生成模型實景，非常簡單、快捷。為了進一步增加模擬實景的真實度，可以利用傳統的模型生成技術對進行修繕，將交通標識、其他車輛、行人、天空等因素設置上去。對于車輛聲響來講，可以利用特效技術，也可利用現場同期聲錄制真實的車輛聲音，這樣更加能夠增強真實度。

鑒于實景建模的重要性，下面將詳細論述建模方面的相關技術和內容。在實時實景仿真中，如果顯示精度不高，將會嚴重影響模型的清晰度和逼真度。因此，汽車駕駛模擬器的設計與制作既要達到經濟性要求，也要追究高清晰度和高逼真度。在建模過程中，可以通過相關的建模軟件和實時建模相結合的方式，并利用相應的處理技術將真實景物生成駕駛模擬器可視景物，然后進行接下來的繪制工作，便于保證模型的精度。其中，道路中山脈、環島及行人等不需要太高的精確度，但是建模過程中一定要掌握它們的構圖比例，使畫面看起來更加協調。

5.汽車駕駛模擬器的具體應用

下面將針對高速公路的道路交通情況，利用本文研究的汽車駕駛模擬器構建一個道路交通模型，向大家展示該模擬器的具體工作過程。

對于本研究中的汽車駕駛模擬器來說，如何模擬道路交通實景是其非常重要的工作內容。對于高速公路來講，道路交通實景的模擬內容主要包括兩個方面：再現道路交通的基本情況，例如交通標志、路形等；再現道路交通的特殊狀況，例如交通事故、交通流等。除此之外，還應包括交通收費站、橋梁、道路兩遍的基礎設施等交通因素。

首先，構建虛擬實景之前需要按照真實的道路情況構建道路模型，在此基礎上再制作其他實景；其次，收集某段高速公路的基本信息（交通標識、長度、路形、收費站等），并將基本信息輸入該OpenGL圖形編程軟件中，利用自動生成軟件再現道路交通狀況；再次，根據該段高速公路的實際情況，利用傳統模型生成技術對其進行修改和完善；然后，利用特效等技術完美再現車輛聲音；最后，設計者應當自行進行駕駛，檢查其是否存在不合理之處。倘若存在不合理之處，能夠及時發現、及時糾正，進而使其得到不斷地完善與修改，形成最終成效。至此，高速公路的道路交通模擬實景構建完畢，在沒有任何質量問題的情況下可以投向市場使用。

6.結束語

通過本文的研究，開發與創造了一種以道路交通條件為依托的汽車駕駛模擬器。它的研發與應用，能夠成功地再現與真實道路交通幾乎一模一樣的交通環境，使駕駛初學者在虛擬的道路交通環境下快速地掌握駕駛技能，提高學車速度。可見，本文研究的汽車駕駛模擬器是一種十分有效的駕駛教學與訓練方式。在模擬高速公路交通實景中，我們已經知曉了該模擬器的具體工作過程。盡管已經取得了很大的成就，但其仍然存在不同程度的問題，例如自動生成軟件不完善的問題。但隨著與之相關的計算機技術的發展與進步，該種汽車駕駛模擬器定能實現進一步完善與發展，終將擁有廣泛的應用前景。

【參考文獻】

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［2］何樹林.談新訓汽車駕駛員駕駛技能的形成規律[J].遼寧警專學報.2005.(01).

［3］李安定，陳定方.汽車駕駛模擬器視景建模技術研究[J].湖北工業大學學報.2006.(03).

模擬駕駛范文第4篇

我國供奉釋迦佛真身舍利的寺廟（或塔）共有六處：

1、佛牙舍利一處，為北京西山處的靈光寺佛牙塔，舍利于1900年發現，現存世只有2顆，一在中國，斯里蘭卡一處。

2、佛指舍利一處，為陜西省扶風縣的法門寺塔基下的地宮。舍利于1987年發現，存世1枚，為世界所僅有，另同時供奉的有3枚影骨，為唐代所制的替代品。

3、佛身舍利四處，分別為北京的云居寺雷音洞（2粒，1981年發現）、江蘇鎮江市的甘露寺鐵塔地宮（數量最多，772粒，1960年發現）、浙江寧波市的阿育王寺的舍利殿（殿內供奉佛身舍利的舍利塔為佛寂后傳來我國的19座佛塔中唯一幸存至今者。282年發現）、浙江杭州市雷峰塔的佛螺髻發舍利（世界上首次發現的釋迦發舍利，面世時間2001年3月）。

（來源：文章屋網 ）

模擬駕駛范文第5篇

關鍵詞：擋泥板固定支架；動力學仿真；模態分析

中圖分類號：U463 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2550（2012）04-0039-05

The Simulation and Research of Projects in Combined Used

Fenderboard Fixed Bracket

SHEN Jian1，SONG Ji-xia1，HUANG Hua-long2，ZHANG Rui1，WANG Bin2，YIN Lin1

（mercial Product R&D Institute Dongfeng Automobile Co.，LTD.，Wuhan，430057，China；

2.Dongfeng Investment Casting Co.，Ltd.，Shiyan，442714，China）

Abstract：The dynamics simulation combined model used fenderboard fixed bracket system was established and three loads were analyzed.The forces of fixed points were calculated. Then those forces were input to the finite combined models used fenderboard fixed bracket，mode，strength and stiffness analyses were carried out. According to general contrasting projects，the formal project was confirmed by combining with engineering experience.

Key words：fenderboard fixed bracket；dynamics simulation；mode analysis

大型組合式擋泥板固定支架作為擋泥板系統的重要結構件之一，肩負著連接后擋泥板、后擋泥板支架、ECU和車架縱梁的重要任務，擋泥板固定支架設計結果直接關系到擋泥板系統設計質量的優劣。為縮短設計周期，在設計方案階段引入CAE分析工作。本文對某車型大型組合式擋泥板固定支架運用了動力學仿真分析和有限元分析相結合的方法，研究擋泥板固定支架四種方案的不同點，并結合工程經驗，選擇最佳方案。

1 大型組合式擋泥板系統結構介紹

大型組合式擋泥板系統構成如下：

A——后擋泥板連接支架（鈑金件，材料SPHC，料厚3 mm）；

B——后擋泥板支架（鈑金件，材料DC03，料厚1.5 mm）；

C——后擋泥板（塑料件，料厚3 mm）；

D——縱向擋泥板（塑料件，料厚2.5 mm）；

E——ECU、擋泥板固定支架（精鑄件，材料ZG410-700）。

如圖1所示，固定點O1、O3、O4固定在車架縱梁上，固定點O2固定在減振支架上，固定點O5用于連接縱向擋泥板D和后擋泥板C；固定點O6、O7和O14用于固定ECU本體及附屬支架，固定點O8、O9、O10、O11用于固定后擋泥板C和后擋泥板支架B，固定點O12、O13用于連接后擋泥板連接支架A和后擋泥板支架B。

2 動力學仿真

2.1 動力學仿真模型的建立

運用動力學仿真分析軟件ADAMS建立擋泥板固定支架系統動力學模型，如圖3所示。輸入擋泥板固定支架系統的各零件質量、質心坐標、各固定點坐標，車架用大地代替，各零件之間及零件與大地之間用襯套連接。固定點O15、O16、O17和O18（僅方案一和方案三有）固定于車架上。

2.2 動力學仿真計算

根據設計工程師提議，計算擋泥板固定支架系統的工況如下：垂直載荷，自重及Z向3 g，自重及Z向6 g；制動載荷，自重及X向1 g；右轉向載荷，自重及Y向1 g。

三種工況下擋泥板固定支架各固定點（說明參見圖1～3）受力情況見表1。

3 有限元分析

3.1 有限元模型的建立

運用有限元分析軟件HYPERWORKS建立擋泥板固定支架有限元模型。有限元模型采用邊長2 mm的四面體單元進行網格劃分，從而更大范圍地保持支架的局部小特征，如圖4所示。材料為ZG410-700，材料設置如表2所示。

3.2 模態分析

約束擋泥板固定支架與車架連接點。計算擋泥板固定支架的約束模態，結果如表3所示。

發動機、傳動系、車輪等旋轉部件引起的振動頻率中，發動機引起的振動頻率最大。為避免共振現象的發生，擋泥板固定支架的模態頻率要高于發動機的引起的扭轉振動頻率。

該車型發動機為四缸四沖程發動機，額定轉速和最大轉速分別為2 500 r/min和2 800 r/min。根據經驗公式［1］可知，額定轉速和最大轉速對應發動機扭轉振動頻率分別為83 Hz 和93 Hz。考慮發動機可能超轉速工作，為避免共振現象的發生，要求擋泥板固定支架最低階模態頻率高于93 Hz。從表3可知，除方案三外，其他方案均滿足模態分析的要求。根據工程經驗，精鑄零件在冷卻過程中變形較大，開口結構雖耗材少，但成品率低，可制造性劣于封閉結構方案。

3.3 強度分析

約束擋泥板固定支架固定點O15～O18。依據動力學仿真分析結果進行載荷輸入，將7個固定點（O6～O14，不含O12及O13）的力施加到有限元模型中進行強度分析。四種工況下擋泥板固定支架不同方案的強度分析結果如圖6～9所示。

綜合四種工況考慮，擋泥板固定支架的最大應力遠小于屈服強度410 MPa，四個方案均滿足強度要求。閉口結構方案一、方案二好于開口結構方案三、方案四。

3.4 剛度分析

將7個固定點（O6～O14，不含O12及O13）的各方向力輸入到有限元模型中進行剛度分析，計算各固定點合力下的剛度。其中O6、O7和O14為ECU的安裝點，需重點考察。剛度分析結果如表4所示，固定點O6、O7為懸臂梁端點，故剛度值較低，固定點O14非懸臂梁結構剛度值較大。綜合各工況下ECU安裝點的情況，可知，閉口結構方案一、方案二好于開口結構方案三、方案四。

4 結論

本文通過動力學仿真計算出擋泥板固定支架在四種工況下受力的大小和方向，為擋泥板固定支架的強度、剛度分析提供了載荷，計算了支架在各種工況下的應力分布和支架本身的模態性能。通過結果，可以得出如下結論：

1） 除方案三外，其他三個方案均滿足模態方面要求，即不會在工作范圍內發生共振現象。

2） 閉口結構方案一、方案二在強度、剛度方面明顯好于開口結構方案三、方案四。

3） 考慮到汽車使用過程中螺栓防松的需要，四點固定的閉口結構方案一具有綜合優勢，被正式采用。