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基于胎廓识别的车轴摆放偏斜角的建模与仿真研究

侯吉光  
【摘要】: 汽车在夜间行车时,前照灯的技术状况对行驶安全十分重要。目前前照灯检测的基准是车身轴线,即通过摆正器将车身轴线与前照灯检测仪横向导轨垂直。汽车的行驶方向由后轴决定,在用车辆的车身轴线并不与后轴不垂直,车身轴线与行车方向不是重合的。行车方向是驾驶员的视野方向,即车灯应该照射的方向,这样便造成了很大的测量误差,因此汽车前照灯检测应以行车方向为基准。本文通过获取后轮胎的轮廓曲线,并进行胎廓识别求得后轴摆放角度来确定行车方向的偏斜角。 首先,建立了轮胎模型的控制方程,基于MATLAB环境,建立轮胎仿真模型。应用坐标变换及插值的数学方法模拟轮胎偏斜角。基于胎廓数据的梯度分析,确定了胎廓边界点,获得有效胎廓数据。并应用非线性最小二乘法对胎廓数据进行拟合,基于公切原理获得行车方向偏斜角。并对不同形状尺寸参数的轮胎仿真模型进行了胎廓识别精度的对比分析。 其次,基于Solidworks平台对误差修正装置进行机械结构设计。使被检车辆停在停车线后,装置底座可以自动识别并停在后轮胎的位置,通过激光测距仪获取轮胎轮廓曲线。 仿真结果及试验误差分析数据表明,该论文提出的基于胎廓识别的车轴摆放偏斜角检测新方法正确有效,试验装置能够达到良好的测量精度,基于该方法的车轴摆放偏斜角测量装置具有良好的应用推广价值。


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