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摘 要: 本文阐述了MATLAB软件在汽车上的应用。
关键词: MATLAB; 汽车
【中图分类号】 TP391 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879(2018)12-0167-01
MATLAB最初是由美国MathWorks公司推出的一款解决线性代数学科开发的科技计算软件。命名来源为Matrix和Laboratory的前三个字母组合而成,称为矩阵实验室。MATLAB经过研究人员的不断深入开发和改进后,变成一款多功能的软件。它的用途十分广泛,尤其是在工程上,例如进行矩阵操作、图像处理、开发算法、数据可视化、金融建模、数值计算、数据分析、数学符号计算等。MATLAB不仅可以绘制二维图形,还可绘制三维图形,为很多领域的研究提供了便利。
1.在汽车动力性、经济性仿真中的应用
汽车动力性是指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的,所能达到的平均行驶速度,是汽车的基本性能之一。在室内台架测试汽车动力性时,常用底盘输出最大功率、加速时间、最大扭矩等作为主要评价指标。在道路上测试时,常用最高车速、加速时间、最大爬坡度等作为主要评价指标。
汽车经济性是指以最小的燃油消耗量完成单位运输工作的能力。经济性有三个评价指标:单位行驶里程的燃料消耗量、单位运输工作量的燃料消耗量、消耗单位燃油所行驶的里程,中国主要以针对第一个指标的测试为主。
近年来,随着汽车用户的不断增加,人们对汽车的各项性能也越来越重视,其中,最关键的就是汽车的动力性能。到目前为止,已经有大量的专家和学者对汽车的动力性能展开的研究,但是都是人为的计算和试验研究,增加了很多不可避免的因素。如今,随着信息技术的高速发展,M ATLAB技术也逐渐成熟,越来越多的人们倾向于电脑仿真技术,因为它既高效又避免了很多外在因素对汽车性能的影响。通过M ATLAB软件能够较好的模拟仿真汽车的各项指标,比如①汽车的最高车速;②汽车的加速时间;③汽车的最大爬坡等。通过模拟仿真得到的数据,经过人们很多的现场测验,发现仿真得到的数据可靠高,具有很大的参考价值。根据实际需求,基于MATLAB编写汽车动力性和燃油经济性的计算机仿真程序,为车辆的前期设计提供理论计算依据。
2.在汽车悬架系统中的应用
悬架系统是指车身、车架和车轮之间的一个连接结构系统,而这个结构系统包含了避震器、悬架弹簧、防倾杆、悬吊副梁、下控臂、纵向杆、转向节臂、橡皮衬套和连杆等部件。当汽车行驶在路面上时因地面的变化而受到震动及冲击,这些冲击的力量其中一部分会由轮胎吸收,但绝大部分是依靠轮胎与车身间的悬架装置来吸收的。
安阳工学院的宋强、师会超用Matlab软件对汽车悬架系统的控制进行了仿真研究;西京学院的马娇、朱炎等用MATLAB软件对汽车主动悬架模糊控制系统进行了仿真。
3.在 ABS制动系统仿真中的应用
汽车防抱死制动系统是现代汽车普遍采用的一种主动安全装置,ABS装置的使用能够大大降低汽车在紧急制动时的事故率,提高驾乘人员的乘坐安全性。汽车ABS系统一般由车轮速度传感器、制动压力调节装置、电子控制单元ABS ECU等几部分组成,通过ABS ECU中的程序控制,能够有效地提高车辆在紧急制动时的安全性。
安徽三联学院的周宁和洛阳理工学院的周辉用Matlab软件中的 Simulink, 以比亚迪F6的具体数据进行PID控制的ABS防抱死制动系统的建模,并针对高低不同附着系数的路面条件进行仿真性能的研究。
4.在牌照识别中的应用
车牌识别技术一般由车牌定位,定位图像中的车牌位置;牌照字符分割,把車牌中的每个字符分割出来;字符识别,对分割出来的字符进行识别,最终给出识别结果组成。
上海交通大学的朱林、张峰运用MATLAB对车辆牌照识别中的牌照定位、字符分割技术加以讨论。通过对一定数量的图像进行处理,表明MATLAB在这方面的运用是非常有效和成功的。
5.在《汽车理沦》教学中的应用
《汽车理沦》是汽车类专业的一门必修专业课,其特点是理沦性强,计算和分析工作多,教和学两方面都感觉难度较大。现有的实验和实习效果有限,为学生提供的主要是感性的认识和对书本知识的验证,对抽象概念和复杂公式无能为力。
在《汽车理沦》教学中使用MATLAB为工具,利用其强大的计算功能和图形功能,可以方便地完成各种性能的计算:同时,利用MATLAB的数值计算函数和Simulink软件,可以对《汽车理沦》中复杂的过程进行仿真分析和求解。这些计算和分析的结果都可以通过MATLAB提供的可视化手段旱现给学生,有助于清晰地阐释抽象的概念,并系统地仿真复杂的分析过程。
参考文献
[1] 龚运息、姚克甫.基于Matlab程序的汽车动力性经济性计算分析[J].广西科技大学学报.2016(27)
[2] 宋强、师会超.基于Matlab的汽车悬架系统的控制仿真研究[J].自动化应用.2018(01)
[3] 马娇、朱炎.基于MATLAB的汽车主动悬架模糊控制系统仿真[J].现代商贸工业.2018(21)
[4] 周宁、周辉.基于MATLAB的汽车ABS制动系统仿真研究[J]. 内燃机与配件. 2017,11
[5] 朱林、张峰. MATLAB在车辆牌照识别中的应用[J]. 微计算机应用. 2004(25)
[6] 黄兵锋. MATLAB软件在汽车理论教学中的应用[J]. 高校理科研究.2010,03
关键词: MATLAB; 汽车
【中图分类号】 TP391 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879(2018)12-0167-01
MATLAB最初是由美国MathWorks公司推出的一款解决线性代数学科开发的科技计算软件。命名来源为Matrix和Laboratory的前三个字母组合而成,称为矩阵实验室。MATLAB经过研究人员的不断深入开发和改进后,变成一款多功能的软件。它的用途十分广泛,尤其是在工程上,例如进行矩阵操作、图像处理、开发算法、数据可视化、金融建模、数值计算、数据分析、数学符号计算等。MATLAB不仅可以绘制二维图形,还可绘制三维图形,为很多领域的研究提供了便利。
1.在汽车动力性、经济性仿真中的应用
汽车动力性是指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的,所能达到的平均行驶速度,是汽车的基本性能之一。在室内台架测试汽车动力性时,常用底盘输出最大功率、加速时间、最大扭矩等作为主要评价指标。在道路上测试时,常用最高车速、加速时间、最大爬坡度等作为主要评价指标。
汽车经济性是指以最小的燃油消耗量完成单位运输工作的能力。经济性有三个评价指标:单位行驶里程的燃料消耗量、单位运输工作量的燃料消耗量、消耗单位燃油所行驶的里程,中国主要以针对第一个指标的测试为主。
近年来,随着汽车用户的不断增加,人们对汽车的各项性能也越来越重视,其中,最关键的就是汽车的动力性能。到目前为止,已经有大量的专家和学者对汽车的动力性能展开的研究,但是都是人为的计算和试验研究,增加了很多不可避免的因素。如今,随着信息技术的高速发展,M ATLAB技术也逐渐成熟,越来越多的人们倾向于电脑仿真技术,因为它既高效又避免了很多外在因素对汽车性能的影响。通过M ATLAB软件能够较好的模拟仿真汽车的各项指标,比如①汽车的最高车速;②汽车的加速时间;③汽车的最大爬坡等。通过模拟仿真得到的数据,经过人们很多的现场测验,发现仿真得到的数据可靠高,具有很大的参考价值。根据实际需求,基于MATLAB编写汽车动力性和燃油经济性的计算机仿真程序,为车辆的前期设计提供理论计算依据。
2.在汽车悬架系统中的应用
悬架系统是指车身、车架和车轮之间的一个连接结构系统,而这个结构系统包含了避震器、悬架弹簧、防倾杆、悬吊副梁、下控臂、纵向杆、转向节臂、橡皮衬套和连杆等部件。当汽车行驶在路面上时因地面的变化而受到震动及冲击,这些冲击的力量其中一部分会由轮胎吸收,但绝大部分是依靠轮胎与车身间的悬架装置来吸收的。
安阳工学院的宋强、师会超用Matlab软件对汽车悬架系统的控制进行了仿真研究;西京学院的马娇、朱炎等用MATLAB软件对汽车主动悬架模糊控制系统进行了仿真。
3.在 ABS制动系统仿真中的应用
汽车防抱死制动系统是现代汽车普遍采用的一种主动安全装置,ABS装置的使用能够大大降低汽车在紧急制动时的事故率,提高驾乘人员的乘坐安全性。汽车ABS系统一般由车轮速度传感器、制动压力调节装置、电子控制单元ABS ECU等几部分组成,通过ABS ECU中的程序控制,能够有效地提高车辆在紧急制动时的安全性。
安徽三联学院的周宁和洛阳理工学院的周辉用Matlab软件中的 Simulink, 以比亚迪F6的具体数据进行PID控制的ABS防抱死制动系统的建模,并针对高低不同附着系数的路面条件进行仿真性能的研究。
4.在牌照识别中的应用
车牌识别技术一般由车牌定位,定位图像中的车牌位置;牌照字符分割,把車牌中的每个字符分割出来;字符识别,对分割出来的字符进行识别,最终给出识别结果组成。
上海交通大学的朱林、张峰运用MATLAB对车辆牌照识别中的牌照定位、字符分割技术加以讨论。通过对一定数量的图像进行处理,表明MATLAB在这方面的运用是非常有效和成功的。
5.在《汽车理沦》教学中的应用
《汽车理沦》是汽车类专业的一门必修专业课,其特点是理沦性强,计算和分析工作多,教和学两方面都感觉难度较大。现有的实验和实习效果有限,为学生提供的主要是感性的认识和对书本知识的验证,对抽象概念和复杂公式无能为力。
在《汽车理沦》教学中使用MATLAB为工具,利用其强大的计算功能和图形功能,可以方便地完成各种性能的计算:同时,利用MATLAB的数值计算函数和Simulink软件,可以对《汽车理沦》中复杂的过程进行仿真分析和求解。这些计算和分析的结果都可以通过MATLAB提供的可视化手段旱现给学生,有助于清晰地阐释抽象的概念,并系统地仿真复杂的分析过程。
参考文献
[1] 龚运息、姚克甫.基于Matlab程序的汽车动力性经济性计算分析[J].广西科技大学学报.2016(27)
[2] 宋强、师会超.基于Matlab的汽车悬架系统的控制仿真研究[J].自动化应用.2018(01)
[3] 马娇、朱炎.基于MATLAB的汽车主动悬架模糊控制系统仿真[J].现代商贸工业.2018(21)
[4] 周宁、周辉.基于MATLAB的汽车ABS制动系统仿真研究[J]. 内燃机与配件. 2017,11
[5] 朱林、张峰. MATLAB在车辆牌照识别中的应用[J]. 微计算机应用. 2004(25)
[6] 黄兵锋. MATLAB软件在汽车理论教学中的应用[J]. 高校理科研究.2010,03