LED大灯随动系统实验平台研究

摘要

随着我国经济近些年的迅猛发展，人民生活水平也得到不断提高，汽车渐渐被越来越多的人选择作为代步工具。然而传统的汽车照明系统渐渐难以满足现代汽车的照明需求，交通事故频发。传统照明系统下的照明区域成静态分布，汽车转弯照明及车身俯仰时照明是其难以克服的难题，因此，对汽车前大灯随动转向系统的研究十分有必要。
　　本文研究的 LED前大灯随动转向实验平台，针对汽车转弯及车身俯仰时车灯随动转向问题，通过搭建汽车前大灯随动转向仿真实验平台的方式，来模拟及验证在设计的随动控制系统作用下汽车大灯运行规律的目的，以此为相关机构在研究 AFS方向上提供一些理论参考，节约研发成本。
　　本文选取 LED灯来模拟汽车前大灯。首先，详细介绍了大灯随动系统机械结构部分的设计过程。根据前大灯在水平方向及垂直方向角度调整范围，确定了系统机械结构的型式，构造及组成，并在SolidWorks软件环境中建立了前大灯随动转向实验平台模型。其次，针对内外框架之间的动力学耦合问题，根据推导出的实验平台内外框架的动力学方程，结合内外框架驱动元件直流伺服电机的数学模型，建立了内外框架的数学模型，对实验平台非线性控制系统进行解耦，分解为两个相互独立的单输入单输出系统，设计了PID控制器，并在matlab环境下进行了仿真，验证解耦的有效性。
　　最后，根据设计的大灯随动系统，介绍了实验平台硬件构成并完成硬件选型，搭建完成LED大灯随动系统实验平台，并完成了实验平台在 PID控制器作用下时域特性、跟踪特性及频域特性实验研究，验证了实验平台满足动静态技术指标要求。

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第1章 绪论

1.1 LED前照灯应用背景

1.2 AFS研究现状

1.3 本文研究目的及意义

1.4 本文内容安排

第2章 实验平台结构设计

2.1 实验平台大灯转动范围要求

2.2 实验平台总体结构方案

2.3 实验平台驱动元件及驱动方式选择

第3章 实验平台伺服控制系统建模

3.1 实验平台的伺服控制系统原理

3.2 实验平台的动力学方程

3.3 实验平台的数学模型

3.4 实验平台解耦分析

3.5 内外框架控制系统设计与仿真

第4章 实验平台硬件设计及实验结果

4.1 总体方案设计

4.2 硬件介绍

4.3软件功能界面

4.4 实验结果与分析

第5章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢