基于matlab-汽车号牌识别系统设计

汽车号牌识别系统设计

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中文摘要：随着二十一世纪到来，经济快速发展和人们生活水平显著提高，汽车逐渐成为家庭的主要交

通工具。汽车的产量快速增多，车辆流动也变得越来越频繁，因此给交通带来了严重问题，如交通堵塞、交通事故等，智能交通系统(Intelligent Transportation System)的产生就是为了从根本上解决交通问题。在智能交通系统中车牌识别技术占有重要位置，车牌识别技术的推广普及必将对加强道路管理、城市交通事故、违章停车、处理车辆被盗案件、保障社会稳定等方面产生重大而深远的影响。

该设计主要研究基于MATLAB 软件的汽车号牌设别系统设计，系统主要包括图像采集、图像预处理、车牌定位、字符分割、字符识别五大核心部分。系统的图像预处理模块是将图像经过图像灰度化、图像增强、边缘提取、二值化等操作，转换成便于车牌定位的二值化图像；利用车牌的边缘、形状等特征，再结合Roberts 算子边缘检测、数字图像、形态学等技术对车牌进行定位；字符的分割采用的方法是将二值化后的车牌部分进行寻找连续有文字的块，若长度大于设定的阈值则切割，从而完成字符的分割；字符识别运用模板匹配算法完成。以上每个功能模块用MATLAB 软件实现，最后识别出车牌，在研究设计的同时对其中出现的问题进行具体分析、处理，并寻求更优的方法。

关键词：MATLAB ，车牌识别系统，字符识别，图像处理

一、总体设计

汽车号牌识别系统技术是从一幅车辆图像中准确定位出车牌区域，然后经过字符切割和字符识别来实现车辆牌照的自动识别。主要流程图如下：

图1.1

二、总体功能模块

基于MA TLAB 车牌识别系统主要包括图像采集、图像预处理、车牌定位、字符分割、字符识别五个关键环节[11]，其基本工作如下： (1) 图像采集：使用摄像头、照相机拍摄采集图像。

读取图片 图像预处理 车牌定位 字符分割

模板库

字符识别

(2) 图像预处理：把图像转换成便于定位的二值化图像，需要经过图像灰度化、图像

增强、边缘提取、二值化操作。

(3)车牌定位：利用车牌的边缘、形状等特征，再结合Roberts 算子边缘检测、数字

图像、形态学等技术对车牌进行定位。

(4)字符分割：以二值化后的车牌部分进行寻找连续有文字的块，若长度大于设定的

阈值则切割，从而完成字符的分割。

(5)字符识别：运用模板匹配算法将分割后的字符二值化，并将其尺寸大小缩放为模

板库中字符的大小，然后与所有的模板进行匹配，准确地识别车牌。输出识别

结果，并进行数据存储。

由于纹理特征车牌灰度图像的边缘、图像水平方向上的方差、水平方向上的梯度等比较稳定而且易于提取，所以本系统车牌定位算法采用纹理特征作为车牌的主要特征。在汽车号牌字符识别中，由于汉字的复杂性所以本设计的模板库字符包含5个汉字，26个大写英文字母及10个阿拉伯数字。首字符为汉字，第2-6个字符为英文字母或数字。本系统采用的是边缘检测的方法实现车牌定位的，寻找连续有文字的块的方法实现字符分割，模板匹配法来确定最终的识别结果。

三、具体设计

下图3.1流程图简要的概述了基本步骤：

图3.1

图3.2

图3.3

图3.4

图3.5

图3.6

图3.7

图3.8

图3.9

图3.10

由于本系统设计只限用于车牌底色为蓝色的车牌，对于其他颜色如黄色、白色等为底色的车牌则不成功。所以本系统具有一定的局限性。下面是分割后的车牌图：

图

3.11

图3.12

下图是字符的分割与归一化的流程图：

切割去图像上下多余的部分

根据图像的大小，设置一阈值，检测图的X 轴，

若宽度等于这一阈值则切割，分离出七个字符。

归一化切割出来的字符图像的大小40*20，与模板中字符图像的大小相匹配。

[m ，n]=size （d ），逐排检查有没有白色像素点，设1<=j

图3.13

本系统设计采用的方法是寻找连续有文字的块，若长度大于设定的阈值，则认为该块有两个字符组成，需要分割。

图3.14

分割出来的字符可能存在一定的大小差距，所以要进行进一步的处理，以便接下来的字符识别能准确的识别出字符。本系统设计对分割出来的字符进行了归一化处理，归一化切割出来的字符图像的大小为40*20，与模板中字符图像的大小相匹配。

图3.15

本系统的模板匹配的字符识别基本过程是：首先对待识别字符进行二值化并将其尺寸大小缩放为字符数据库中模板的大小，然后与所有的模板进行匹配，最后选最佳匹配作为结果。模板匹配的主要特点是实现简单，当字符较规整时对字符图像的缺损、污迹干扰适应力强且识别率相当高。流程图如下：

建立自动识别的代码表

读取分割出来的字符

第一个字符与模板中的

汉字模板进行匹配

第二个字符与模板中的

字母模板进行匹配

后5个字符与模板中的字母

与数字模板进行匹配

待识别字符与模板字符相减，值越小相似度越

大，找到最小的一个即为匹配的最好的

识别完成，输出此模板对应值

图3.16

本系统设计采用相减的方法找到出分割字符与模板库中的字符相似度最大的字符，然后输出。汽车号牌的字符一般有七个，大部分车牌第一位是汉字，通常代表车辆所属省份，接着的是字母与数字。车牌字符汉字共约50多个，大写英文字母26个，数字10个。为了提高系统的识别率与实验的方便，本次系统设计只建立了5个汉字26个字母与10个数字的字符模板库。

首先取模板库的字符，接着依次取待识别字符与模板进行匹配，将其与模板库字符相减，得到的0越多那么匹配成功率越高。把每一幅相减后的图的0值个数保存，即为识别出来的结果并将结果保存在Data.xls文件中。字符识别图如下：

图3.17 四、优化后实现

图3.18

图3.19

五、分析总结

汽车号牌识别系统是一个复杂的系统，考虑到时间和本人能力等因素，在这里我只做了一些初步的研究，很不够完善的地方，还需进一步的研究改进。

(1)汽车号牌识别系统是针对车牌为蓝底白字，7个字符水平排列的汽车车牌进行研

究。有些光照条件不理想的图片，需要先进行图象增强处理，让图象灰度动态范

围扩展和对比度增强，再进行车牌定位和分割，这样可以提高分割的成功率。色

彩通道的车牌区域分割算法充分利用了车牌图象的色彩信息，简化了算法的实现，加快了图象的处理速度，具有较高的正确率，而且整个程序用MATLAB语言编

程实现，运算速度快。但是也存在一些识别效果不是很理想的图片，这些图片需

要做一些前提工作后才能识别出相应的字符。

(2)车牌定位和分割中利用的车牌区域的宽度信息以及字符尺寸信息，是根据采集到

的车辆图像通过人工或者经验测算出来的，实际中需要自动检测；

(3)由于基于寻找连续有文字的块的字符分割方法容易受噪声和环境光线变化的影

响，所以在车牌字符分割的预处理中，需要对分割出的字符车牌进行均值滤波，

膨胀或腐蚀的处理。经过这些处理可以把字符与字符之间的杂色点去除，只有白

色的字符和黑色的背景存在，有利于的字符分割进行[19]。

(4)字符识别方法中运用模板匹配的方法，方法简洁但识别率较低。模板匹配法，是

利用要识别的字符图片与字符库中的图片进行两幅图片相减的方法，找到相减后

值最小的图片，其相似程度最大的。模板库的字符制作很重要，必须要用精确的

模板，否则就不能正确的识别。

改进方法：

（1）在现有的基础上利用水平投影的方法检测非横向排列的7个字符车牌，根据车牌在水平方向上的投影的峰值特征判断牌照所属类型。

（2）在已定位车牌基础上检测牌照字符笔画的宽度，通过投影检测字符的尺寸信息；也可以通过摄像机架设的高度、角度与车道的关系，将这些参数作为系统参数进。

（3）改进字符分割的算法，在车牌定位以后对图像进行去噪处理，或者可以通过照明设备照射车辆，由于车辆牌照区域的反光特性，可以大大改善图像采集的质量，同时突出牌照区域，间接达到减少噪声的效果。

（4）可以考虑单独设备汉字识别器以及数字字母合一的识别来提高识别器的识别率！

附录：程序清单

1、车牌分割程序：

function

[PY2,PY1,PX2,PX1]=chepai_fenge(I5) [y,x,z]=size(I5);

myI=double(I5);

tic

Y_threshlow=5;%这个数值很重要。决定了提取的彩图的质量

X_firrectify=5;

%====================== Y 方向

============================

Blue_y=zeros(y,1);

for i=1:y

for j=1:x

if(myI(i,j,1)==1)

Blue_y(i,1)=

Blue_y(i,1)+1; % 蓝色象素点统计

end

end

end

[temp MaxY]=max(Blue_y);% Y方向车牌区域确定 temp(最多点数):所有行中，最多的累积像素点 MaxY（最多点所在行）:该行中蓝点最多

PY1=MaxY;%有最多蓝点的行付给PY1

while

((Blue_y(PY1,1)>=Y_threshlow)&&(PY1>1 ))%找到图片上边界

PY1=PY1-1;

end

PY2=MaxY; %PY1：存储车牌上边界值

while

((Blue_y(PY2,1)>=Y_threshlow)&&(PY2

PY2=PY2+1;

end

PY1, PY2

figure(1),imshow(Blue_y),title('y 方向确定');

pause(2);

%==============X 方向

===============================

X_threshhigh=(PY2-PY1)/11;%这个数值很重要。决定了提取的彩图的质量,适当提高可抗干扰，但是小图会照成剪裁太多

Blue_x=zeros(1,x); % 进一步确定X方向的车牌区域

for j=1:x

for i=PY1:PY2

if(myI(i,j,1)==1)

Blue_x(1,j)=

Blue_x(1,j)+1;

end

end

end

[temp MaxX]=max(Blue_x);

PX1=MaxX-6*(PY2-PY1);

if PX1<=1

PX1=1;

end

while

((Blue_x(1,PX1)<=X_threshhigh)&&(PX1< x))%阈值

PX1=PX1+1;

end %确定出X方向车牌起点

PX2=MaxX+6*(PY2-PY1);

if PX2>=x

PX2=x;

end

while

((Blue_x(1,PX2)<=X_threshhigh)&&(PX2> PX1))%阈值

PX2=PX2-1;

end %确定出X方向车牌终点

PX1 ,PX2

figure(2),imshow(Blue_x),title('X方向确定');

2、车牌校正程序：

function

[PY2,PY1,PX2,PX1,threshold]=chepai_xi uzheng(PY2,PY1,PX2,PX1)

S=(PY2-PY1)*(PX2-PX1)

if S<=25000

threshold=50;

Y_secrectify=3;

X_secrectify=3;

elseif S>25000&&S<=45000

threshold=100;

Y_secrectify=-3;

X_secrectify=3;

elseif S>45000&&S<=80000

threshold=200;

Y_secrectify=-3;

X_secrectify=3;

elseif S>80000&&S<=150000

threshold=300;

Y_secrectify=-10;

X_secrectify=-10;

elseif S>150000&&S<=400000

threshold=600;

Y_secrectify=-10;

X_secrectify=-10;

else

threshold=1800;

Y_secrectify=-10;

X_secrectify=-10;

end

PY1=PY1-Y_secrectify;

PY2=PY2+Y_secrectify;

PX1=PX1;

PX2=PX2;%对车牌区域的进一步修正

3、字符分割程序：

function e=zifufenge(d)

[m,n]=size(d);

top=1;bottom=m;left=1;right=n;

while sum(d(top,:))==0 && top<=m

top=top+1; end

while sum(d(bottom,:))==0 && bottom>=1 bottom=bottom-1;

end

while sum(d(:,left))==0 && left<=n

left=left+1;

end

while sum(d(:,right))==0 && right>=1 right=right-1;

end

dd=right-left;

hh=bottom-top;

e=imcrop(d,[left top dd hh]);

4、获取字符程序：

function [word,result]=getword(d)%获取字符

word=[];flag=0;y1=8;y2=0.5;

while flag==0

[m,n]=size(d);

wide=0;

while sum(d(:,wide+1))~=0 && wide<=n-2

wide=wide+1;

end

temp=zifufenge(imcrop(d,[1 1 wide m]));

[m1,n1]=size(temp);

if widey2

d(:,[1:wide])=0;

if sum(sum(d))~=0

d=zifufenge(d); % 切割出最小范围

else word=[];flag=1;

end

else

word=zifufenge(imcrop(d,[1 1 wide m])); d(:,[1:wide])=0;

if sum(sum(d))~=0;

d=zifufenge(d);flag=1;

else d=[];

end

end

end

result=d;

5、主函数程序代码：

function varargout = main(varargin) gui_Singleton = 1;

gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ...

'gui_Singleton', gui_Singleton, ...

'gui_OpeningFcn', @main_OpeningFcn, ...

'gui_OutputFcn', @main_OutputFcn, ...

'gui_LayoutFcn', [] , ...

'gui_Callback', []);

if nargin && ischar(varargin{1})

gui_State.gui_Callback =

str2func(varargin{1});

end

if nargout

[varargout{1:nargout}] =

gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else

gui_mainfcn(gui_State,

varargin{:});

end

pause(1);

function main_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)

set(handles.process,'enable','on') handles.output = hObject;

guidata(hObject, handles);

function varargout =

main_OutputFcn(hObject, eventdata, handles)

tic

varargout{1} = handles.output; function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)

[filename

pathname]=uigetfile({'*.jpg';'*.bmp'}, 'File Selector');

I = imread([pathname '\' filename]); handles.I = I;

guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes1);

imshow(I);title('原始图片')

set(handles.process,'enable','on') function process_Callback(hObject, eventdata, handles)

I = handles.I;

I1=rgb2gray(I);

guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes2);

imshow(I1);title('灰度图');

axes(handles.axes3);

imhist(I1);title('灰度图直方图'); pause(2);

I2=edge(I1,'robert',0.15,'both'); guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes2);

imshow(I2);title('robert算子边缘检测');

pause(2);

se=[1;1;1];

I3=imerode(I2,se);

guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes3);

imshow(I3);title('腐蚀后图像');

pause(2);

se=strel('rectangle',[10,25]);

I4=imclose(I3,se);

guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes2);

imshow(I4);title('平滑图像的轮廓'); pause(2);

I5=bwareaopen(I4,2000);

guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes2);

imshow(I5);title('从对象中移除小对象');

pause(2);

[PY2,PY1,PX2,PX1]=chepai_fenge(I5);%调用分割车牌

global threshold;

[PY2,PY1,PX2,PX1,threshold]=chepai_xi uzheng(PY2,PY1,PX2,PX1);%调用车牌校正IY=I(PY1:PY2,:,:);

Plate=I5(PY1:PY2,PX1:PX2);

global dw;

dw=Plate;

PX1=PX1-1;%对车牌区域的校正

PX2=PX2+1;

dw=I(PY1:PY2-8,PX1:PX2,:);

axes(handles.axes2);

imshow(dw),title('车牌区域的校正'); pause(2);

t=tic;

guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes2);

imshow(IY),title('水平方向合理区域'); axes(handles.axes3);

imshow(dw),title('定位剪切后的彩色车牌图像');

pause(2);

imwrite(dw,'New number plate.jpg'); [filename,filepath]=uigetfile('New number plate.jpg','输入一个定位裁剪后的车牌图像');

jpg=strcat(filepath,filename);

a=imread('New number plate.jpg');

b=rgb2gray(a);

figure(3),subplot(3,2,1),imshow(b),ti tle('车牌灰度图像');

g_max=double(max(max(b)));

g_min=double(min(min(b)));

T=round(g_max-(g_max-g_min)/2); %T 为二值化的阈值

[m,n]=size(b);

d=(double(b)>=T); % d:二值图像

figure(3),subplot(3,2,2),imshow(d),ti tle('车牌二值图像');

figure(3),subplot(3,2,3),imshow(d),ti tle('均值滤波前');

pause(1); h=fspecial('average',3);% 滤波

d=im2bw(round(filter2(h,d)));

figure(3),subplot(3,2,4),imshow(d),ti tle('均值滤波后');

se=eye(2); % eye(n) returns the n-by-n identity matrix 单位矩阵

[m,n]=size(d);

if bwarea(d)/m/n>=0.365

d=imerode(d,se);

elseif bwarea(d)/m/n<=0.235

d=imdilate(d,se);

end

figure(3),subplot(3,2,5),imshow(d),ti tle('膨胀或腐蚀处理后');

pause(2);

%寻找连续有文字的块，若长度大于某阈值，则认为该块有两个字符组成，需要分割

d=zifufenge(d);

[m,n]=size(d);

guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes3);imshow(d);

k1=1;k2=1;s=sum(d);j=1;

while j~=n

while s(j)==0

j=j+1;

end

k1=j;

while s(j)~=0 && j<=n-1

j=j+1;

end

k2=j-1;

if k2-k1>=round(n/6.5)

[val,num]=min(sum(d(:,[k1+5:k2-5]))); d(:,k1+num+5)=0 % 分割

end

end

d=zifufenge(d); % 再分割

% 切割出 7 个字符

y1=10;y2=0.25;flag=0;word1=[];

while flag==0

[m,n]=size(d);

left=1;wide=0;

while sum(d(:,wide+1))~=0

wide=wide+1;

end

if wide

d(:,[1:wide])=0;

d=zifufenge(d);

else

temp=zifufenge(imcrop(d,[1 1 wide m]));

[m,n]=size(temp);

all=sum(sum(temp));

two_thirds=sum(sum(temp([round(m/3):2 *round(m/3)],:)));

if two_thirds/all>y2

flag=1;word1=temp;

end

d(:,[1:wide])=0;

d=zifufenge(d);

end

end

[word2,d]=getword(d); % 分割出第二个字符

pause(1);

[word3,d]=getword(d);

pause(1);

[word4,d]=getword(d);

pause(1);

[word5,d]=getword(d);

pause(1);

[word6,d]=getword(d);

pause(1);

[word7,d]=getword(d); % 分割出第七个字符

pause(1);

guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes4);imshow(word1),tit le('1');

guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes4);imshow(word2),tit le('2');

guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes4);imshow(word3),tit le('3');

guidata(hObject, handles); axes(handles.axes4);imshow(word4),tit le('4');

guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes4);imshow(word5),tit le('5');

guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes4);imshow(word6),tit le('6');

guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes4);imshow(word7),tit le('7');

[m,n]=size(word1);

word1=imresize(word1,[40 20]); % 商用系统程序中归一化大小为 40*20,此处演示word2=imresize(word2,[40 20]);

word3=imresize(word3,[40 20]);

word4=imresize(word4,[40 20]);

word5=imresize(word5,[40 20]);

word6=imresize(word6,[40 20]);

word7=imresize(word7,[40 20]); guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes4);imshow(word1),tit le('1');

guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes5);imshow(word2),tit le('2');

guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes6);imshow(word3),tit le('3');

guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes7);imshow(word4),tit le('4');

guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes8);imshow(word5),tit le('5');

guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes9);imshow(word6),tit le('6');

guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes10);imshow(word7),ti tle('7');

imwrite(word1,'1.jpg');

imwrite(word2,'2.jpg');

imwrite(word3,'3.jpg');

imwrite(word4,'4.jpg');

imwrite(word5,'5.jpg');

imwrite(word6,'6.jpg');

imwrite(word7,'7.jpg');

liccode=char(['0':'9' 'A':'Z' '桂鲁苏豫京']); %建立自动识别字符代码表SubBw2=zeros(40,20);

l=1;

for I=1:7

ii=int2str(I);

t=imread([ii,'.jpg']);

SegBw2=imresize(t,[40

20],'nearest');

if l==1 %第一位汉字识别

kmin=37;

kmax=41;

pause(1);

elseif l==2 %第二位 A~Z 字母识别

kmin=11;

kmax=36;

pause(1);

else l>=3 %第三位以后是字母或数字识别

kmin=1;

kmax=36;

end

for k2=kmin:kmax

fname=strcat('模板库

\',liccode(k2),'.jpg');

SamBw2 = imread(fname);

for i=1:40

for j=1:20

SubBw2(i,j)=SegBw2(i,j)-SamBw2(i,j); end

end % 以上相当于两幅图相减得到第三幅图

Dmax=0;

for k1=1:40

for l1=1:20

if

( SubBw2(k1,l1) > 0 || SubBw2(k1,l1) <0 ) Dmax=Dmax+1; end

end

end

Error(k2)=Dmax;

end

Error1=Error(kmin:kmax);

MinError=min(Error1);

findc=find(Error1==MinError);

Code(l*2-1)=liccode(findc(1)+kmin-1); Code(l*2)=' ';

l=l+1;

end

guidata(hObject, handles);

axes(handles.axes3);imshow(dw),title( ['车牌识别号码:',

Code],'fontsize',25,'fontname','隶书');

pause(2);

fid = fopen('Data.xls', 'a+');

fprintf(fid,'%s\r\n',Code,datestr(now ));

winopen('Data.xls');

fclose(fid);

function pushbutton6_Callback(hObject, eventdata, handles)

close(gcf);

% --- 实现清屏功能.

function

pushbutton7_Callback(hObject, eventdata, handles)

clc;

cla(handles.axes1);

cla(handles.axes2);

cla(handles.axes3);

cla(handles.axes4);

cla(handles.axes5);

cla(handles.axes6);

cla(handles.axes7);

cla(handles.axes8);

cla(handles.axes9);

cla(handles.axes10);

《汽车理论》清华大学余志生版-期末考试复习题

汽车理论习题集必考试题 一、单项选择题（在每小题列出的四个备选项中，只有一项是最符合题目要求的，请将其代码 写在该小题后的括号内） 1、评价汽车动力性的指标是（A ） A．汽车的最高车速、加速时间和汽车能爬上的最大坡度 B．汽车的最高车速、加速时间和传动系最大传动比 C．汽车的最高车速、加速时间和传动系最小传动比 D．汽车的最高车速、加速时间和最大驱动力 2、汽车行驶速度（ B ） A．与发动机转速、车轮半径和传动系传动比成正比 B．与发动机转速和车轮半径成正比，与传动系传动比成反比 C．与发动机转速和传动系传动比成正比，与车轮半径成反比 D．与发动机转速成正比，与车轮半径和传动系传动比成反比 3、汽车在水平路面上加速行驶时，其行驶阻力包括（B ）。 A. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力B．滚动阻力、空气阻力、加速阻力 C．空气阻力、坡度阻力、加速阻力 D. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力 4、汽车等速上坡行驶时，其行驶阻力包括（ A ）。 A. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力B．滚动阻力、空气阻力、加速阻力 C．空气阻力、坡度阻力、加速阻力 D. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力 5、汽车加速上坡行驶时，其行驶阻力包括（ D ）。 A. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力B．滚动阻力、空气阻力、加速阻力 C．空气阻力、坡度阻力、加速阻力 D. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力 6、汽车行驶时的空气阻力包括（D ）。 A．摩擦阻力和形状阻力 B. 摩擦阻力和干扰阻力 C．形状阻力和干扰阻力 D. 摩擦阻力和压力阻力 7、汽车行驶时的空气阻力（B ）。 A. 与车速成正比 B. 与车速的平方成正比 C. 与车速的3次方成正比 D. 与车速的4次方成正比 8、汽车行驶时的空气阻力（C ）。 A. 与迎风面积和车速成正比 B. 与迎风面积的平方和车速成正比 C. 与迎风面积和车速的平方成正比 D. 与迎风面积的平方和车速的平方成正 比

基于MATLAB的汽车平顺性的建模与仿真

（1） 基于MATLAB 的汽车平顺性的建模与仿真 车辆工程专硕1601 Z1604050 晨 1. 数学建模过程 1.1建立系统微分方程 如下图所示，为车身与车轮二自由度振动系统模型： 图中，m2为悬挂质量（车身质量）；m1为非悬挂质量（车轮质量）；K 为弹簧刚度；C 为减振器阻尼系数；Kt 为轮胎刚度；z1为车轮垂直位移；z2为车身垂直位移；q 为路面不平度。 车轮与车身垂直位移坐标为z1、z2，坐标原点选在各自的平衡位置，其运动方程为： 222121 ()()0m z C z z K z z +-+-=1112121()()()0t m z C z z K z z K z q +-+-+-=

（2） （3） （4） （5） （6） 1.2双质量系统的传递特性 先求双质量系统的频率响应函数，将有关各复振幅代入，得： 令： 232t A m j C K K ωω=-+++ 由式（2）得z 2-z 1的频率响应函数： 将式（4）代入式（3）得z 1-q 的频率响应函数： 式中： 下面综合分析车身与车轮双质量系统的传递特性。车身位移z 2对路面位移q 的频率响应函数，由式（4）及（5）两个环节的频率响应函数相乘得到： 2221()() z m j C K z j C K ωωω-++=+2111()()t t z m j C K K z j C K qK ωωω-+++=++1A j C K ω=+K C j m A ++-=ωω222212 122 z A j C K z m K j C A ωωω+==-++2321 N A A A =-212211=t t A K A K z z z A q z q A N N ==

西华大学《汽车理论》考试题库集合

第一章 1. 试解释轮胎滚动阻力产生的机理以及作用的形式。 2. 简述滚动阻力系数的影响因素。 3. 简述空气阻力的定义以及减少空气阻力系数的一些措施。 4. 解释汽车动力性指标的定义。 5. 传动系的功率损失分为机械损失和液力损失，分别说明两 种损失的具体表现形式。 6. 轮胎的自由半径，滚动半径以及静力半径的关系。 7. 试述弹性物质的迟滞现象。 8. 说明汽车旋转质量换算系数的含义。 9. 从动力性角度简述最佳换挡时机。 10. 汽车行驶的附着条件指什么？怎样说明？ 11. 为什么在加速，上坡行驶时需要较大的附着率？ 12. 为什么在高速行驶时需要较大的附着率？ 13. 简述后备功率的概念及其意义。 14. 后备功率队汽车燃油经济性的影响原因？ 15. 一货车为后轴驱动，其总质量为2800kg，前轴负荷为65% ，后轴负荷为35%，四挡变速器的传动比分别为：6.09, 3.09, 1.71, 1.00，旋转质量换算系数均计为1.13，且主传 动比为6.01，传动效率为0.85，滚动阻力系数为0.02，质心 高度为0.68m，CdA为2.3m2，轴距为2.8m，车轮半径为0.38m ，发动机最大扭矩为80Nm。空气升力不计。试计算a) 当在

平直的路面上以匀速180km/h行驶时所需要的路面附着系数。 b) 在的路面上能否达到最大的爬坡度，如不能该怎样改变 汽车的结构参数使其达到最佳的爬坡能力。 16. 某型汽车为前轴驱动，其总质量为2200kg，前轴负荷为62%，后轴负荷为38%，四挡变速器的传动比分别为：6.09, 3.09, 1.71, 1.00，旋转质量换算系数均计为1.23，且主传 动比为5.8，传动效率为0.88，滚动阻力系数为0.02，质心高度为0.63m，CdA为1.9m2，轴距为2.6m，车轮半径为0.38m，发动机最大扭矩为140Nm。空气升力不计。试计算a) 在的 路面上，能否达到最大的加速度。b) 在的路面上，在直接 挡时此车的最大动力因素。c) 在的路面上，此车的最大爬 坡度。 17. 一货车的基本参数为发动机最低转速600r/min，最高转 速4000r/min，装载质量2000kg，整车整备质量1800kg，车轮半径0.367m，传动系效率0.85，滚动阻力系数0.013，空气阻力系数以迎风面积之积为2.77m2，主减速器传动比5.83，飞 轮转动惯量0.218kgm2，前轮总转动惯量为1.798kgm2，后轮 总的转动惯量为3.598kgm2，轴距为3.2m，质心至前轴距离1.947m，质心高0.9m，四挡变速器的变速比分别为6.09， 3.09，1.71，1。（1）试绘制汽车的驱动力与行驶阻力图。（2）求解汽车的最高车速，最大爬坡度以及克服该爬坡度时 相应的附着率。

汽车理论课后习题Matlab程序

1.3确定一轻型货车的动力性能（货车可装用 4挡或5挡变速器，任选 其中的一种进行整车性能计算）： 1） 绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。 2） 求汽车最高车速，最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。 3） 绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用 2档起步加速行 驶至70km/h 的车速一时间曲线，或者用计算机求汽车用 2档起步加速行驶至 70km/h 的加速时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的Tq-n 曲线的拟合公式为 19.313 295.27(孟o )165,44(^)2 40-874(^)3 环45為4 式中，Tq 为发动机转矩（N?m ） ;n 为发动机转速（r/min ）。 发动 机的最低转速n min =600r/min,最高转速n max =4000r/min 。 装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880kg 车轮半径 0.367m 传动系机械效率 n =0.85 滚动阻力系数 f=0.013 空气阻力系数泌风面积 C D A=2.77m 2 解：Matlab 程序： (1) 求汽车驱动力与行驶阻力平衡图和汽车最高车速程序： n=[600:10:4000]; Tq=-19.313+295.27*( n/1000)-165.44*(门/1000)八2+40.874*(门/1000)八3-3.8445*( n/10 00).A 4; m=3880;g=9.8; nmi n=600; nm ax=4000; G=m*g; ig=[5.56 2.769 1.644 1.00 0.793]; nT=0.85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83; L=3.2;a=1.947;hg=0.9;lf=0.218;lw1= 1.798;Iw2=3.598; Ft 仁 Tq*ig(1)*i0* nT/r; Ft2=Tq*ig(2)*i0* nT/r; 主减速器传动比 飞轮转动惯量 二前轮转动惯量 四后轮转动惯量 i 0=5.83 l f =0.218kg?m I w1=1.798kg?nf I w2=3.598kg?m ig(数据如下表) 轴距 质心至前轴距离（满载） 质心高（满载） a=1.974m hg=0.9m

基于MATLAB的汽车振动控制仿真

摘要 机械振动主要是谐波，阻尼，强制三种。对于三个振动模型，列出了振动方程，然后给出了三个振动的初始条件。在模拟过程中产生的一系列速度和汽车行驶时候产生的振动，势能和机械能的三个功能可以通过MATLAB函数模拟，以随时间改变图像。然后，我们可以经过一系列的计算的出我们需要的函数方程和一些弹簧模拟图像，在后面可以进行一系列的导数计算，在MATLAB软件中可以画出不同的位移，汽车造成的损坏的函数图像，再通过在MATLAB的绘制，可以简单明细的看出汽车振动的能量变化。最后再比较不同的图像，可以得出不同的结果，可以进行汽车改良。就可以探索出最佳的方法来研究汽仿真。 关键词：简谐振动阻尼振动评价系数仿真软件。

Abstract Mechanical vibration is mainly harmonic, damping, forced three. For the three vibration models, the vibration equations are listed, and then the initial conditions for the three vibrations are given. The three functions produced during the simulation process and the three functions of vibration, potential energy and mechanical energy generated when the vehicle travels can be simulated by MATLAB functions to change the image over time. Then we can go through a series of calculations out of the functional equations we need and some of the spring simulations of the image, which can be followed by a series of derivative calculations that can be plotted in the MATLAB software for different displacements, , And then through the drawing in MATLAB, you can simply see the details of the car vibration energy changes. Finally compare the different images, you can get different results, you can improve the car. You can explore the best way to study the steam simulation. Keywords:simple harmonic oscillationdamping oscillationappraisement coefficientsimulation software.

汽车理论试题库分析解析

1．汽车的六大主要使用性能：、、、、和。2．传动系的功率损失可分为和两大类。 3．汽车动力性的评价指标有____________、_____________ 和_____________。 4．汽车加速时间分为加速时间和加速时间两种。 5．良好路面上汽车的行驶阻力有__________、_________、_________和__________。 6．影响滚动阻力系数的因素有___________、和_____________。 7．随着驱动力系数的加大，滚动阻力系数。 8．一般而论，车轮滚动的能量损失由三部分组成，即消耗于_______变形和_______变形的能量损失以及_______损失。 9．影响空气阻力系数的因素有___________。 10．汽车行驶必须满足的充分条件是__________条件，必要条件是__________条件。 11．汽车的动力性能不只受驱动力的制约，它还受到的限制。 12．地面对轮胎反作用力的极限值，称为附着力。 13．汽车的后备功率越__________，汽车的__________性越好。 14．影响汽车动力性的因素有：、、、、 和。 15．汽车_______性是汽车以最小的燃油消耗量完成运输工作的能力，是汽车的主要使用性能之一。 16．汽车的燃油经济性常用一定运行工况下，汽车行驶的燃油消耗量或一定燃油消耗量能使汽车行驶的里程数来衡量。 17．燃油经济性的评价指标为_________________、________________。 18．百公里燃油消耗量分为__________百公里燃油消耗量和__________百公里燃油消耗量。 19．汽车比功率是_________和__________的比值。 20．在万有特性中，等燃油消耗率曲线_______层为最经济区。 21．根据汽油机万有特性，当汽车等功率行驶时，应尽量使用_______档，以便节油；汽油机变负荷时，平均耗油率偏_______。 22．在同一道路条件与车速下，虽然发动机发出的功率相同，但变速箱使用的档位越低，则发动机燃油消耗率。 23．确定传动系最大传动比时，要考虑汽车最低稳定车速、最大爬坡度和__________。 24．主减速器传动比i o选择到的最高车速要相当于发动机最大_______时的车速。 25．由地面提供的使汽车减速行驶至停车的力称为。 26．汽车制动性的评价指标有______________、_______________和______________。 27．制动效能的评价指标包括、和。 28．汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受的限制。 29．整个制动过程可以分为、、___________和四个阶段。 30．影响汽车制动距离的因素有：、、和。 a=。 31．汽车能达到的最大制动减速度为： b max 32．影响制动效能的恒定性的因素有：和。 33．制动时汽车跑偏的原因有：和。 34．制动时的方向不稳定主要有：、、和。 35．制动器抗热衰退性能与___________________和___________________有关。 36．驱动力系数为与径向载荷之比。

汽车理论课后习题Matlab程序

1.3 确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4挡或5挡变速器，任选 其中的一种进行整车性能计算）： 1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。 2）求汽车最高车速，最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。 3）绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用2档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速行驶至70km/h 的加速时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的Tq-n 曲线的拟合公式为 234 19.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000 q n n n n T =-+-+- 式中，Tq 为发动机转矩（N?m）;n 为发动机转速（r/min ）。 发动机的最低转速n min =600r/min,最高转速n max =4000r/min 。 装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880kg 车轮半径 0.367m 传动系机械效率 ηt =0.85 滚动阻力系数 f =0.013 空气阻力系数×迎风面积 C D A =2.77m 2 主减速器传动比 i 0=5.83 飞轮转动惯量 I f =0.218kg?m 2 二前轮转动惯量 I w1=1.798kg ?m 2 四后轮转动惯量 I w2=3.598kg?m 2

变速器传动比ig(数据如下表) 轴距L=3.2m 质心至前轴距离（满载）a=1.974m 质心高（满载）hg=0.9m 解：Matlab程序： (1) 求汽车驱动力与行驶阻力平衡图和汽车最高车速程序： n=[600:10:4000]; Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3 .8445*(n/1000).^4; m=3880;g=9.8;nmin=600;nmax=4000; G=m*g; ig=[5.56 2.769 1.644 1.00 0.793];nT=0.85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83; L=3.2;a=1.947;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598; Ft1=Tq*ig(1)*i0*nT/r; Ft2=Tq*ig(2)*i0*nT/r; Ft3=Tq*ig(3)*i0*nT/r; Ft4=Tq*ig(4)*i0*nT/r;

基于MATLAB的汽车运动控制系统设计仿真

课程设计 题目汽车运动控制系统仿真设计学院计算机科学与信息工程学院班级2010级自动化班 姜木北：2010133*** 小组成员 指导教师吴 2013 年12 月13 日

汽车运动控制系统仿真设计 10级自动化2班姜鹏2010133234 目录 摘要 (3) 一、课设目的 (4) 二、控制对象分析 (4) 2.1、控制设计对象结构示意图 (4) 2.2、机构特征 (4) 三、课设设计要求 (4) 四、控制器设计过程和控制方案 (5) 4.1、系统建模 (5) 4.2、系统的开环阶跃响应 (5) 4.3、PID控制器的设计 (6) 4.3.1比例（P）控制器的设计 (7) 4.3.2比例积分（PI）控制器设计 (9) 4.3.3比例积分微分(PID)控制器设计 (10) 五、Simulink控制系统仿真设计及其PID参数整定 (11) 5.1利用Simulink对于传递函数的系统仿真 (11) 5.1.1 输入为600N时，KP=600、KI=100、KD=100 (12) 5.1.2输入为600N时，KP=700、KI=100、KD=100 (12) 5.2 PID参数整定的设计过程 (13) 5.2.1未加校正装置的系统阶跃响应： (13) 5.2.2 PID校正装置设计 (14) 六、收获和体会 (14) 参考文献 (15)

摘要 本课题以汽车运动控制系统的设计为应用背景，利用MATLAB语言对其进行设计与仿真.首先对汽车的运动原理进行分析，建立控制系统模型，确定期望的静态指标稳态误差和动态指标搬调量和上升时间，最终应用MATLAB环境下的.m 文件来实现汽车运动控制系统的设计。其中.m文件用step函数语句来绘制阶跃响应曲线，根据曲线中指标的变化进行P、PI、PID校正；同时对其控制系统建立Simulink进行仿真且进行PID参数整定。仿真结果表明，参数PID控制能使系统达到满意的控制效果，对进一步应用研究具有参考价值，是汽车运动控制系统设计的优秀手段之一。 关键词：运动控制系统 PID仿真稳态误差最大超调量

汽车理论全部答案.(DOC)

1、汽车行驶速度（） A：与发动机转速、车轮半径和传动系传动比成正比 B：与发动机转速和车轮半径成正比，与传动系传动比成反比C：与发动机转速和传动系传动比成正比，与车轮半径成反比D：与发动机转速成正比，与车轮半径和传动系传动比成反比批阅：选择答案：B 正确答案：B 2、评价汽车动力性的指标是( ) A：汽车的最高车速、加速时间和汽车能爬上的最大坡度 B：汽车的最高车速、加速时间和传动系最大传动比 C：汽车的最高车速、加速时间和传动系最小传动比 D：汽车的最高车速、加速时间和最大驱动力 批阅：选择答案：A 正确答案：A 3、确定汽车传动系的最大传动比时，需要考虑（） A：汽车的最大爬坡度、最低稳定车速和附着率 B：汽车的最大爬坡度、最高车速和附着率 C：汽车的最大爬坡度、最低稳定车速和最高车速 D：汽车的加速时间、最高车速和附着率 批阅：选择答案：A 正确答案：A 4、汽车的质量利用系数是指（）。 A：汽车整备质量与总质量之比 B：汽车装载质量与总质量之比 C：汽车装载质量与整备质量之比 D：汽车整备质量与装载质量之比 批阅：选择答案：C 正确答案：C 5、汽车行驶时，空气阻力所消耗的功率（）。 A：与迎风面积和车速成正比 B：与迎风面积的3次方和车速成正比 C：与迎风面积和车速的3次方成正比 D：与迎风面积的3次方和车速的3次方成正比 批阅：选择答案：C 正确答案：C 6、汽车行驶的附着条件是（） A：驱动轮的地面切向反作用力大于等于附着力 B：驱动轮的地面切向反作用力大于附着力 C：驱动轮的地面切向反作用力小于等于附着力 D：驱动轮的地面切向反作用力小于附着力 批阅：选择答案：C 正确答案：C 7、汽车制动性的评价主要包括（）

用matlab绘制汽车的行驶加速度曲线

用matlab绘制汽车的行驶加速度曲线 n=600:10:4000; Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000) .^4; m=3880;g=9.8; nmin=600;nmax=4000; G=m*g; ig=[5.56 2.769 1.644 1.00 0.793]; nT=0.85;r=0.367; f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83; L=3.2;a=1.947;hg=0.9; If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598; Ft1=Tq*ig(1)*i0*nT/r; Ft2=Tq*ig(2)*i0*nT/r; Ft3=Tq*ig(3)*i0*nT/r; Ft4=Tq*ig(4)*i0*nT/r; Ft5=Tq*ig(5)*i0*nT/r; ua1=0.377*r*n/ig(1)/i0; ua2=0.377*r*n/ig(2)/i0; ua3=0.377*r*n/ig(3)/i0; ua4=0.377*r*n/ig(4)/i0; ua5=0.377*r*n/ig(5)/i0; Fw1=CDA*ua1.^2/21.15; Fw2=CDA*ua2.^2/21.15; Fw3=CDA*ua3.^2/21.15; Fw4=CDA*ua4.^2/21.15; Fw5=CDA*ua5.^2/21.15; Ff=G*f; deta1=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig(1)^2*i0^2*nT)/(m*r^2); deta2=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig(2)^2*i0^2*nT)/(m*r^2); deta3=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig(3)^2*i0^2*nT)/(m*r^2); deta4=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig(4)^2*i0^2*nT)/(m*r^2); deta5=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig(5)^2*i0^2*nT)/(m*r^2); a1=(Ft1-Ff-Fw1)/(deta1*m); a2=(Ft2-Ff-Fw2)/(deta2*m); a3=(Ft3-Ff-Fw3)/(deta3*m); a4=(Ft4-Ff-Fw4)/(deta4*m); a5=(Ft5-Ff-Fw5)/(deta5*m); plot(ua1,a1,ua2,a2,ua3,a3,ua4,a4,ua5,a5); title('汽车的行驶加速度曲线'); xlabel('ua/(km*h^-1)'); ylabel('a/￡¨m*s^-2￡?'); gtext('￠?'),gtext('￠ò'),gtext('￠ó'),gtext('￠?'),gtext('￠?');

汽车理论习题答案.(DOC)

汽 车 理 论 余志生版习题大全

第一章 1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式? 答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。 2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹性物质的迟滞损失。这种迟滞损失表现为一种阻力偶。 当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚动。 3）作用形式：滚动阻力 fw F f = r T F f f = （f 为滚动阻力系数） 1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？ 提示：滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。 1.3、解答：1）（取四档为例） 由 u F n u n Tq Tq F t t →??? ? ?? →→→ 即 r i i T F T o g q t η= 4 32)1000 (8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= o g i i rn u 377.0= 行驶阻力为w f F F +： 2 15 .21a D w f U A C Gf F F +=+ 2 131.0312.494a U +=

汽车理论试题库

《汽车理论》试题库 一、填空题 1、汽车动力性的评价一般采用三个方面的指标，它们分别是、 和。 2、汽车的动力性系指汽车在良好路面上行驶时由汽车受到的纵向决定的所 能达到的平均行驶速度。 3、常用加速时间与加速时间来表明汽车的加速能力。 4、原地起步加速时间指汽车由或起步，并以最大的加速强度逐步换至最高 挡后到达某一预定的距离或车速所需的时间。 5、原地起步加速时间指汽车由I挡或II挡起步，并以加速强度逐步换至最高挡 后到某一预定的距离或所需的时间。 6、超车加速时间指用或由某一较低车速全力加速至某一高速所需的 时间。 7、超车加速时间指用最高挡或次高挡由某一全力加速至某一所需的 时间。 8、汽车的驱动力由的转矩经传动系传至上来产生。 9、汽车的行驶阻力可分为阻力、阻力、阻力和阻力。 10、汽车的行驶阻力中，阻力和阻力是在任何行驶条件下都存在的。 _ 阻力和_ 阻力仅在一定行驶条件下存在。 11、汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力称为。 12、轿车以较高速度匀速行驶时,其行驶阻力主要是由引起,而相 对来说较小。 13、车轮半径可分为、和。 14、汽车的最大爬坡度是指档的最大爬坡度。 15、我国一般要求越野车的最大爬坡度不小于 %。 16、汽车的行驶方程式是_ 。 17、汽车旋转质量换算系数δ主要与、__ 以及传动系统的转 动比有关。 18、汽车的质量分为和质量两部分。 19、汽车重力沿坡道的分力成为 _。 20、汽车轮静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面之间的距离称为。 21、车轮处于无载时的半径称为。 22、汽车加速行驶时，需要克服本身质量加速运动的惯性力，该力称为。 23、坡度阻力与滚动阻力均与道路有关，故把两种阻力和在一起称为。 24、地面对轮胎切向反作用力的极限值称为。 1

用matlab绘制汽车驱动力 行驶阻力平衡图

汽车驱动力-行驶阻力平衡图m=3880; g=9.8; nmin=600;nmax=4000; G=m*g; ig=[5.56 2.769 1.644 1.00 0.793]; nT=0.85; r=0.367; f=0.013; CDA=2.77; i0=5.83; L=3.2; a=1.947; hg=0.9; If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598; n=600:10:4000; Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1 000).^4; Ft1=Tq*ig(1)*i0*nT/r; Ft2=Tq*ig(2)*i0*nT/r; Ft3=Tq*ig(3)*i0*nT/r; Ft4=Tq*ig(4)*i0*nT/r; Ft5=Tq*ig(5)*i0*nT/r; ua1=0.377*r*n/ig(1)/i0; ua2=0.377*r*n/ig(2)/i0; ua3=0.377*r*n/ig(3)/i0; ua4=0.377*r*n/ig(4)/i0; ua5=0.377*r*n/ig(5)/i0; ua=0:5:120; Ff=G*f; Fw=CDA*ua.^2/21.15; Fz=Ff+Fw; plot(ua1,Ft1,ua2,Ft2,ua3,Ft3,ua4,Ft4,ua5,Ft5,ua,Fz); title('汽车驱动力-行驶阻力平衡图'); xlabel('ua(km*h^-1)'); ylabel('Ft/N'); gtext('Ft1'),gtext('Ft2'),gtext('Ft3'),gtext('Ft4'),gtext('Ft5'),gtext('Ff+F w');

南理工汽车理论期末题库

一、单项选择： 1.汽车各种性能中最基本、最重要的性能是（ B ） A.通过性 Ｂ.动力性 Ｃ.平顺性 Ｄ.经济性 2.高速行驶时，汽车主要克服（ B ） A.加速阻力功率 Ｂ.滚动阻力功率 Ｃ.空气阻力功率 Ｄ.坡度阻 力功率 3.越野车的最大爬坡度应能达到（ C ） A.20% Ｂ.40% Ｃ.60% Ｄ.80% 4.高速行驶时，汽车主要克服（ B ） A.加速阻力功率 Ｂ.滚动阻力功率 Ｃ.空气阻力功率 Ｄ.坡度阻 力功率 5.传动系的功率损失中占比重最大的是主减速器和（ A ） A.变速器 Ｂ.万向传动装置 Ｃ.离合器 Ｄ.半轴 6.汽车行驶时受到的驱动力的提供者是（ B ） A.空气 Ｂ.地面 Ｃ.轮胎 Ｄ.加速度 7.汽车在行驶过程中，始终都存在的阻力是滚动阻力和（ C ） A.加速阻力 Ｂ.制动阻力 Ｃ. 空气阻力 Ｄ.坡度阻 力 8.空气各部分阻力中占比例最大的是（ A ） A.形状阻力 Ｂ.内循环阻力 Ｃ. 摩擦阻力 Ｄ.诱导阻力 9.汽车加速爬坡时，车轮受到的法向反力中，由于数值较小可以忽略的分量是 （ C ） A.静态轴荷的法向反作用力 Ｂ.动态分量 C.空气升力 Ｄ.滚动阻力偶矩产生的部分 10.某汽车的总质量为8500kg ，路面的滚动阻力系数为0.01，汽车向 =15 的山 坡上等速行驶时，受到的坡度阻力为（ A ） A.21569N Ｂ.2000N Ｃ.2000N Ｄ.1000N 11.后轮驱动汽车的附着率随着车速的提高而（ A ） A.增大 Ｂ.减小 Ｃ.迅速降低 Ｄ.不变 12.对汽车作运动学分析时，应该用汽车轮胎的（ B ） A.自由半径 Ｂ.静力半径 Ｃ.滚动半径 Ｄ.A 或B 13.某汽车的总质量为8500kg ，路面的滚动阻力系数为0.01，汽车向 =15 的山 坡上等速行驶时，受到的滚动阻力为（ A ） A.805N Ｂ.833N Ｃ.900N Ｄ.1000N 14.前轮驱动的汽车在一定?值路面上行驶时，汽车能通过的等效坡度为（ A ） A.L h L b q g += ?1 Ｂ.L h L a q g -=?1 Ｃ.L a L h q g -=?1 Ｄ.? 15.在汽车行驶的每一瞬间，发动机发出的功率和机械传动损失功率与全部运动 阻力所消耗的功率相比始终是（ C ） A.小的 Ｂ.大的 Ｃ.相等的 Ｄ.A 或C

汽车理论习题Matlab程序

1.3确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4挡或5挡变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）： 1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。 2）求汽车最高车速，最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。 3）绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用2档起步加速行驶至70km/h的车速一时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速行驶至70km/h的加速时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的Tq-n曲线的拟合公式为 一19.313 295.27（金）一165?44（金）2 4°.874侖）3一3?8445 式中，Tq为发动机转矩（N?m）;n为发动机转速（r/min ）。 发动机的最低转速n min=600r/min,最咼转速r max=4000r/min。 装载质量2000kg 整车整备质量1800kg 总质量3880kg 车轮半径0.367m 传动系机械效率n=0.85 滚动阻力系数f=0.013 空气阻力系数X迎风面积C D A=2.77m2 主减速器传动比i0=5.83 飞轮转动惯量 2 |f=0.218kg?m 一前轮转动惯量I w1=1.798kg?m 四后轮转动惯量I w2=3.598kg?m 变速器传动比ig（数据如下 表）

轴距L=3.2m 质心至前轴距离（满载）a=1.974m 质心高（满载）hg=0.9m 解：Matlab程序： (1)求汽车驱动力与行驶阻力平衡图和汽车最高车速程序： n=[600:10:4000]; Tq=-19.313+295.27*( n/1000)-165.44*(门/1000)八2+40.874*(门/1000)八3- 3.8445*( n/1000).A4; m=3880;g=9.8; nmi n=600; nm ax=4000; G=m*g; ig=[5.56 2.769 1.644 1.00 0.793];nT=0.85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83; L=3.2;a=1.947;hg=0.9;lf=0.218;lw1= 1.798;lw2=3.598; Ft仁Tq*ig(1)*i0* nT/r; Ft2=Tq*ig(2)*i0* nT/r; Ft3=Tq*ig(3)*i0* nT/r; Ft4=Tq*ig(4)*i0* nT/r; Ft5=Tq*ig(5)*i0* nT/r; ua1=0.377*r* n/ig(1)/i0; ua2=0.377*r* n/ig(2)/i0;

基于Matlab的车牌识别(完整版)

基于Matlab的车牌识别 摘要:车牌识别技术是智能交通系统的重要组成部分，在近年来得到了很大的发展。本文从预处理、边缘检测、车牌定位、字符分割、字符识别五个方面，具体介绍了车牌自动识别的原理。并用MATLAB软件编程来实现每一个部分,最后识别出汽车车牌。 一、设计原理 车辆车牌识别系统的基本工作原理为：将摄像头拍摄到的包含车辆车牌的图像通过视频卡输入到计算机中进行预处理，再由检索模块对车牌进行搜索、检测、定位，并分割出包含车牌字符的矩形区域，然后对车牌字符进行二值化并将其分割为单个字符，然后输入JPEG或BMP格式的数字，输出则为车牌号码的数字。车牌自动识别是一项利用车辆的动态视频或静态图像进行车牌号码、车牌颜色自动识别的模式识别技术。其硬件基础一般包括触发设备、摄像设备、照明设备、图像采集设备、识别车牌号码的处理机等，其软件核心包括车牌定位算法、车牌字符分割算法和光学字符识别算法等。某些车牌识别系统还具有通过视频图像判断车辆驶入视野的功能称之为视频车辆检测。一个完整的车牌识别系统应包括车辆检测、图像采集、车牌识别等几部分。当车辆检测部分检测到车辆到达时触发图像采集单元，采集当前的视频图像。车牌识别单元对图像进行处理，定位出车牌位置，再将车牌中的字符分割出来进行识别，然后组成车牌号码输出。 二、设计步骤 总体步骤为： 车辆→图像采集→图像预处理→车牌定位

→字符分割→字符定位→输出结果 基本的步骤： a.车牌定位，定位图片中的车牌位置； b.车牌字符分割，把车牌中的字符分割出来； c.车牌字符识别，把分割好的字符进行识别，最终组成车牌号码。 车牌识别过程中，车牌颜色的识别依据算法不同，可能在上述不同步骤实现，通常与车牌识别互相配合、互相验证。 (1）车牌定位: 自然环境下，汽车图像背景复杂、光照不均匀，如何在自然背景中准确地确定车牌区域是整个识别过程的关键。首先对采集到的视频图像进行大范围相关搜索，找到符合汽车车牌特征的若干区域作为候选区，然后对这些侯选区域做进一步分析、评判，最后选定一个最佳的区域作为车牌区域，并将其从图象中分割出来。 流程图: （2）车牌字符分割 : 完成车牌区域的定位后，再将车牌区域分割成单个字符，然后进行识别。字符分割一般采用垂直投影法。由于字符在垂直方向上的投影必然在字符间或字符内的间隙处取得局部最小值的附近，并且这个位置应满足车牌的字符书写格式、字符、尺寸限制和一些其他条件。利用垂直投影法对复杂环境下的汽车图像中的字符分割有较好的效果。 导入原始图像 图像预处理增强效果图像 边缘提取 车牌定位 对图像开闭运算

同济大学汽车理论考题答案

汽车理论（同济大学第二版）复习 F1、p3滚动阻力等于滚动阻力系数与车轮垂直载荷(或地面法向反作用力)之乘积。 F2、ｐ６由式（１－4)可知,真正作用驱动轮上驱动汽车行使的力为地面对车轮的切向反作用力Fx2,它的数值为驱动力F ｔ减去驱动轮上的滚动阻力F ｆ 。” Ｆ3、在s=15%-20%之间,?值可达到最大,最大的?ma ｘ称为峰值附着系数。(3０%可以写为20%) F4、p12第5行-第9行。“附着率是指……用2?C 、F x2、Ｆｚ２”。 附着率是指汽车在直线行驶时,充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数。在低速阶段,如加速或上坡,驱动轮上的驱动力矩大，要求的（最低)附着系数大,此外超高速行驶时要求附着系数也大,附着率用符号C ?i 表示”2 22Z X F F C =? i=1,2 如前轮驱动用C ?1 F x1、F ｚ1 后轮驱动力用2?C 、F x2、Ｆz2 “不同的行驶工况所要求的附着率是不一样的。汽车的附着条件是：?≥Ｃ?2 C ?２越小越容易满足附着条件。” F ５、ｐ12倒数第2行到倒数第１行“当汽车曲线行驶时,或受侧风作用，车轮中心将受到一个侧向力F y ″相应的在地面上产生地面侧向反作用力F y ，也称为侧偏力”(引文中y F '为F y ,Ｆy 为ＦY ，以 下同） “a k F Y ?=车轮中心受到侧向力F ｙ，则地面给车轮以侧偏力F Y ,并产生侧偏角α(k 为侧偏刚度)。在侧偏角较小时,F Y 与α成线性关系。” F6、ｐ１3第17行到第２3行“由轮胎坐标系有关符合规定可知，负的侧偏力产生正的侧偏角,因此侧偏刚度是负值。Ｆｙ与ɑ的关系可用F ｙ=ｋa ＊ɑ（书中ｋa 即k ）。轿车轮胎k a 值在2８000~８0000N/ra ｄ之间。 正的车轮侧向力，产生负的车轮侧偏力,产生正的车轮侧偏角,产生正的回正力矩。 Ｆ7、p20“r k F r Yr ?= 其中F Yr 是外倾地面侧向力 ｋｒ是外倾刚度，为负值r 是车轮外倾角” r 是外倾角” ②“若车轮侧向力为正,那么地面侧偏力为负、车轮侧偏角为正、回正力矩为正。 若外倾角为正,那么车轮中心侧向力为正、地面侧向力为负、车轮侧偏角为负、回正力矩为负。” F ９、p ４０第22行到第28行。“为了便于计算,一般把旋转质量的惯性力偶矩转化为平移质量的惯性力,并以大于１的系数δ计入,称之为旋转质量换算系数，所以汽车加速阻力为F ｊ=δm ｄu ／dt (N) 式中：δ——汽车旋转质量换算系数;ｍ——汽车质量，kg; d ｕ/ｄt ——汽车行驶加速度，ｍ/s 2” “此式中去掉δ，等式右边的意义为：汽车平移质量的加速阻力;保留δ，等式右边的意义为:汽车平移质量的加速阻力与汽车回转质量的加速阻力的和。” ｐ4１ δ表达式 2 2 022I 1I 11r i i m r m T g f w ηδ?+∑?+=。 式中I f ——发动机飞轮的转动惯量，k g ·m 2; I Ｗ——车轮的转动惯量，kg ·m 2 “有的越野汽车1档δ值甚大,有可能使得汽车的2档加速度大于1档的加速度。” F10、P4２由于滚动阻力系数f 比附着系数?小得多，故可省去Ｆz2f 项，此式可近乎写成Ft ≤Ｆz2? 式中:Fz2——作用于驱动轮上的法向反力,N 。此式称为汽车行驶的附着条件。（书中此处的F z φ为Ｆｚ2之误) F11、p4７最高车速（Um ａx)是指汽车在良好水平路面上直线行驶时能达到的最高行驶车速。所以，此时汽车应该以最高档行驶,且坡度阻力和加速阻力皆为零””

基于MATLAB的汽车制动系统设计与分析软件开发.

基于MAT LAB 的汽车制动系统 3 设计与分析软件开发 孙益民(上汽汽车工程研究院 【摘要】根据整车制动系统开发需要, 利用MAT LAB 平台开发了汽车制动系统的设计和性能仿真软件。 该软件用户界面和模块化设计方法可有效缩短开发时间, 提高设计效率。并以上汽赛宝车为例, 对该软件的可行性进行了验证。 【主题词】制动系汽车设计 统分成两个小闭环系统, 使设计人员更加容易把 1引言 制动性能是衡量汽车主动安全性的主要指标。如何在较短的开发周期内设计性能良好的制动系统一直是各汽车公司争相解决的课题。 本文拟根据公司产品开发工作需要, 利用现有MA T LAB 软件平台, 建立一套面向设计工程师, 易于调试的制动开发系统, 实现良好的人机互动, 以提高设计效率、缩短产品开发周期。 握各参数对整体性能的影响, 使调试更具针对性。 其具体实施过程如图1所示。 3软件开发

与图1所示的制动系统方案设计流程对应, 软件开发也按照整车参数输入、预演及主要参数确定, 其他参数确定和生成方案报告4个步骤实现。3. 1车辆参数输入 根据整车产品的定位、配置及总布置方案得出空载和满载两种条件下的整车质量、前后轴荷分配、质心高度, 轮胎规格及额定最高车速。以便获取理想的前后轴制动力分配及应急制动所需面临的极限工况。 3. 2预演及主要参数确定 在获取车辆参数后, 设计人员需根据整车参数进行制动系的设计, 软件利用MAT LAB 的G U I 工具箱建立如图2所示调试界面。左侧为各主要参数, 右侧为4组制动效能仿真曲线, 从曲线可以查看给定主要参数下的制动力分配、同步附着系数、管路压力分配、路面附着系数利用率随路况的变化曲线, 及利用附着系数与国标和法规的符合现制动器选型、性能尺寸调节, 查看液压比例阀、感载比例阀、射线阀等多种调压工况的制动效能, 并通过观察了 2汽车制动系统方案设计流程的优化 从整车开发角度, 制动系统的开发流程主要包括系统方案设计、产品开发和试验验证三大环节。制动系统的方案设计主要包含结构选型、参数选择、性能仿真与评估, 方案确定4个环节。以前, 制动系统设计软件都是在完成整个流程后, 根据仿真结果对初始设计参数修正。因此, 设计人员往往要反复多次方可获得良好的设计效果, 而且, 在调试过程中, 一些参数在特定情况下的相互影响不易在调试中发现, 调试的尺度很难把握。 本文将整车设计流程划分为两个阶段:主要参数的预演和确定、其他参数的预演和参数确定。即根据模块化设计思想, 将原来一个闭环设计系 收稿日期:2004-12-27 3本文为上海市汽车工程学会2004年(第11届学术年会优秀论文。