行驶过程中轮胎与路面间附着性能的评价

论文摘要

随着机动车保有量的增加,我国交通事故呈现不断增加的趋势,因交通事故而死亡的人数不断增加,造成的经济损失也不断升高。据事故调查分析表明,交通事故的发生与路面附着系数的大小有很大的关系。附着系数越低,制动距离就越长,就越容易发生交通事故。进行附着系数研究具有重要的现实意义和理论意义。首先总结了国内外轮胎与路面间附着系数的研究状况;分析了附着系数的影响因素:轮胎、路面状况、滑移率和速度等;分析了附着系数在不同行驶条件下对行车安全的影响;对目前几种常见的轮胎模型进行了比较分析,有:刷型轮胎模型、Fialia轮胎模型、魔术公式轮胎模型、UniTire轮胎模型和神经网络轮胎模型等;采用神经网络轮胎模型对附着系数进行了评价分析;根据附着系数的影响因素设计了轮胎受力试验;采用MATLAB软件创建了附着系数的BP神经网络模型,把纵向力、侧向力、滑移率、侧偏角以及载荷作为评价指标;最后采用经验数据进行仿真,把经验数据分成训练样本和检验样本,选定隐含层神经元数、各层训练函数以及训练时的参数后,采用MATLAB软件编写BP神经网络训练程序,用训练样本进行训练,得出比较稳定的神经网络模型,并用检验样本在训练好的网络中进行了附着系数仿真研究。得到的仿真结果与原始数据基本相同,仿真误差较小。还可通过GUI进行可视化仿真,省去了编写程序,能够更方便的使用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题提出的背景
• 1.2 国内外研究现状分析
• 1.2.1 国外研究状况
• 1.2.2 国内研究状况
• 1.3 本文主要研究内容
• 第二章 附着系数在行驶中的作用
• 2.1 研究附着系数的意义及作用
• 2.2 在各种工况下附着系数所起的作用
• 2.2.1 启动和行驶过程中附着系数所起的作用
• 2.2.2 制动过程中附着系数所起的作用
• 2.2.3 转向时附着系数所起的作用
• 2.3 影响附着性能的因素
• 2.3.1 轮胎对附着性能的影响
• 2.3.2 路面状况对附着性能的影响
• 2.3.3 滑移率对附着性能的影响
• 2.3.4 速度对附着系数的影响
• 2.3.5 其它因素的影响
• 2.4 附着系数对制动距离的影响
• 2.4.1 汽车制动过程分析
• 2.4.2 附着系数对制动距离的影响
• 第三章 附着性能的评价方法
• 3.1 常见的几种轮胎模型
• 3.1.1 刷型轮胎模型
• 3.1.2 Fialia 轮胎模型
• 3.1.3 魔术公式轮胎模型
• 3.1.4 UniTire 轮胎模型
• 3.1.5 神经网络轮胎模型
• 3.2 附着性能评价方法的确定
• 第四章 基于MATLAB 中BP 神经网络模型的建立
• 4.1 神经网络模型的建立
• 4.1.1 人工神经网络简介
• 4.1.2 BP 神经网络
• 4.1.3 BP 神经网络评价模型
• 4.2 附着系数试验设计
• 4.2.1 试验目的
• 4.2.2 试验仪器
• 4.2.3 试验方案设计
• 4.2.4 试验步骤设计
• 4.3 BP 神经网络模型的样本选取
• 4.4 神经网络模型的MATLAB 实现
• 4.4.1 MATLAB 简介
• 4.4.2 利用MATLAB 实现神经网络模型
• 4.4.3 网络测试结果
• 4.5 神经网络模型的GUI 实现
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢