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文檔簡介
1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展,汽車逐漸成為現(xiàn)代人類社會的主要交通工具,汽車給我們的生活帶來了便利,但同時也給交通帶來了極大的挑戰(zhàn)。根據(jù)交通部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,交通事故發(fā)生率逐年遞增,其中追尾事故占很大的比例。而在追尾碰撞導致的各類損傷中,約有90%屬于頸部揮鞭傷,雖然其屬于輕微傷級別,很少對乘員造成致命傷害,但由此導致的長期頸部疼痛,必然會給患者以及社會帶來一定程度上的精神和物質壓力,所以汽車座椅頭枕的設計要求,除了滿足舒適性之外,更重要的是安全性。2
2、012年中國新車評價規(guī)程正式引入“低速后碰撞頸部保護試驗”,它提供了一個座椅防揮鞭傷性能好壞的評價標準,為座椅頭枕的設計明確了方向和要求,這充分說明了主動式頭枕在揮鞭傷防護中的可行性和必要性。
本文是在電磁驅動式主動頭枕一代樣機的基礎上進行的更深一步的研究,其主要內(nèi)容包括:
首先,在研讀了大量關于追尾碰撞中乘員頸部損傷防護方面文獻的基礎上,結合頭枕相關的法規(guī)要求,設計了一種基于安全車距進行事故判定,并由電磁鐵驅動的預
3、響應式主動頭枕。通過對車輛的運動學分析,將前車的行車狀態(tài)分為靜止、勻速或者加速以及減速運動三種情況,分別建立了防追尾安全車距數(shù)學模型。由于實際的駕駛環(huán)境極其復雜,車輛的行駛狀態(tài)受到很多因素的影響,比如天氣狀況、路面狀況、駕駛員的身體及心理狀況等。為了盡可能的符合車輛的實際運行環(huán)境,將各種因素的影響都考慮進來,利用模糊理論確定各個因素間的模糊關系,繼而推理得到更符合現(xiàn)實狀況的參數(shù)。
其次,完成了該預響應式主動頭枕的機械系統(tǒng)和控制
4、系統(tǒng)的設計與研究。在一代樣機機械系統(tǒng)的基礎上,首先對機械系統(tǒng)主體機構進行了運動學和靜強度仿真分析,仿真結果表明,機構運行規(guī)律符合設計要求,且無干涉運動,同時頭枕設計滿足強度要求,符合國家標準對頭枕安全性的規(guī)定。其次針對一代樣機在控制系統(tǒng)方面設計的不足,對該頭枕的控制系統(tǒng)進行了詳細的軟硬件方案設計,具體介紹了主動頭枕控制系統(tǒng)的硬件設計,包括測距傳感器、單片機、顯示器等元器件的選型以及各硬件電路的設計;軟件設計包括開發(fā)平臺選擇、主控程序設計
5、、編程、連接、調試及仿真等。整個系統(tǒng)通過模塊化設計,保證了控制系統(tǒng)的可靠性。
最后,根據(jù)設計方案完成預響應式主動頭枕二代樣機的試制,并進行仿真實驗分析?;谇败嚾N不同的行駛工況以及兩種不同的參數(shù)確定方法(模糊推理法和固定參數(shù)法),運用MATLAB軟件進行仿真運算,得到兩種方法各個工況下安全車距的理論值;通過系統(tǒng)調試,進行計算機仿真實驗,模擬前車的三種行駛工況,得到主動頭枕系統(tǒng)的不同響應。說明該主動頭枕能夠根據(jù)單片機預定程序判
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