汽车变速杆操纵舒适性的矢量描述与聚类分析.pdf

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汽车工程
2013年(第35卷)第6期
Automotive Engineering
2013(Vvol.35)No.6
2013099
汽车变速杄操纵舒适性的矢量描述与聚类分析
刘明周,周维维,张大伟,扈静,沈维蕾
(合肥エ业大学机械与汽车工程学院,合肥230009
[摘要]以汽车变速杆操纵舒适性的数字化描述与等级划分为研究对象,从生理学和心理学角度分别选取作
业强度和感知强度参数作为衡量人体舒适性的指标,确定操纵过程中操纵力与作业强度和感知强度的数学关系,并
据此提出基于欧氏距离的操纵舒适性矢量描述;将这些舒适性矢量点集作为样本数据,采用模糊C-均值聚类分析
进行识别分类,得到不同用力范围内的操纵舒适性等级,从而实现变速杆操纵舒适性的等级划分。
关键词:汽车变速杄;操纵舒适性;矢量描述;模糊C均值聚类
The Vector Description and Cluster Analysis
on the Handling Comfort of Vehicle Gear Shift Level
Liu Mtingzhou, Zhou Weiwei, Zhang Dawei, Hu Jing&Shen Weilei
School of Mechanical and Automotive Engineering, Hefei University of echnology, Hefei 230009
Abstract] Taking the digitized description and grade classification of the handling comfort of vehicle gear
shift level as study object, with operation intensity and perception intensity as the indicators for measuring human
comfort from the angles of physiology and psychology respectively, the mathematical relationship between operating
force versus operation intensity and perception intensity in operation process is determined, and according to
which, a vector description of handling comfort based on Euclidean distance is proposed. With these comfort vec
tor point set as sample data, a recognition/classification is conducted by using fuzzy C-means cluster analysis to
obtain handling comfort grade in different ranges and hence fulfill the grade classification for the handling comfort
gear shift level
Keywords: vehicle gear shift lever; handling comfort; vector description; FCM
的目标,建立制动操纵舒适性优化设计模型。文献
前言
6]中对汽车驾驶室“人ー机”系统中操纵舒适性影
响因素(相对代谢率、冲量操纵力极值、极值点个数
汽车变速杆的操纵舒适性对汽车操纵性有较大和斜率)进行了研究,采用模糊综合评价法对其进行
的影响。影响变速杆操纵舒适性的因素很多,包评价,构建了汽车操纵舒适性评价系统,但此类方法
括操纵过程产生的力、位移和角度等因素,其中操纵对操纵力舒适性的分析和评价不够精确和可靠。
力是最能直观反映操纵舒适性的因素。
本文中从人体作业强度和心理感知强度两个方
目前国内外学者对操纵力舒适性研究较少,多面考虑人体舒适性。在自制操纵装置操纵力实验合
数硏究集中在车辆静态舒适性和振动舒适性等方上模拟变速杆操纵过程,采集相应的样本数据,通过
面241。文献[5]中以手柄力与手柄位移之间关系分析操纵力与作业强度和感知强度的映射关系,对
曲线为制动器操纵舒适性指标,提出采用 Hausdorff操纵力舒适性进行矢量描述,并进行模糊聚类分析,
距离度量舒适性曲线间的逼近度,以此为优化设计实现对操纵力舒适性等级的有效划分。
*合肥市重点项目(070205D2)资助。
原稿收到日期为2011年11月22日,修改稿收到日期为2011年12月14日。