基于MATLAB的汽車燈光優(yōu)化分析【LB4】

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本科生畢業(yè)設計（論文）開題報告 論文(設計)題目 基于MATLAB的汽車燈光優(yōu) 化分析 作者所在系別 機械工程 作者所在專業(yè) 車輛工程 作者所在班級 B13142 作 者 姓 名 宋應紅 作 者 學 號 201322206 指導教師姓名 白亞雙 指導教師職稱 講師 完 成 時 間 2017 年 3 月 北華航天工業(yè)學院教務處制 說 明 1．根據學?！懂厴I(yè)設計(論文)工作暫行規(guī)定》，學生必須撰寫《畢業(yè)設計（論文）開題報告》。開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。 2．開題報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，經指導教師簽署意見及所在專業(yè)教研室論證審查后生效。開題報告不合格者需重做。 3．畢業(yè)設計開題報告各項內容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現縮寫詞，須注出全稱。 4．開題報告中除最后一頁外均由學生填寫，填寫各欄目時可根據內容另加附頁。 5．閱讀的主要參考文獻應在10篇以上（土建類專業(yè)文獻篇數可酌減），其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。 6．參考文獻的書寫應遵循畢業(yè)設計（論文）撰寫規(guī)范要求。 7．開題報告應與文獻綜述、一篇外文譯文和外文原文復印件同時提交，文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計（論文）撰寫規(guī)范的要求，字數在2000字左右。 畢業(yè)設計(論文)開題報告 學生姓名 宋應紅 專 業(yè) 車輛工程 班 級 B13142 指導教師姓名 白亞雙 職 稱 講師 工作單位 北華航天工業(yè)學院 課題來源 教師自擬課題 課題性質 應用設計 課題名稱 基于MATLAB的汽車燈光優(yōu)化分析 本設計的科學依據 （科學意義和應用前景，國內外研究概況，目前技術現狀、水平和發(fā)展趨勢等） 一、汽車燈光的作用和發(fā)展前景 汽車燈光系統是汽車的重要組成部分，它保證行車安全，提高行駛速度。燈光系統還是汽車超車、轉彎、會車及停車等示意駕駛員意圖的表達工具，還包括多種照明裝置和信號燈裝置。隨著日新月異的技術創(chuàng)新，人們的審美和環(huán)保意識增強，不同領域的技術運用在燈光系統中，汽車燈光更新替換。傳統的照明系統因發(fā)光效率低、光強弱、性能不穩(wěn)定、操作復雜等缺點，將被體積小、低熱量、高節(jié)能、利環(huán)保、多變幻的LED（Light Emitting diode發(fā)光二極管 ）光源所替代。 二、汽車燈光的國內外研究概況 1、汽車燈光在國外研究 1887年，一個駕駛員在黑暗的曠野上迷路時，一位農民用手提燈把他引回家.1998年,哥倫比亞號電動汽車把電用于前燈和尾燈, 第一代——乙炔氣前照燈：乙炔氣火焰的亮度比當時的電光源所能達到的亮度高出一倍，因而，在1925年以前使用的汽車前照燈幾乎全是乙炔前照燈。 第二代——電光源前照燈：　1913年帶螺旋燈絲的充氣白熾燈泡問世，因其具有較高亮度，1925年，電氣照明得到廣泛的應用。第三代——雙光燈芯前照燈：為解決在交會車時因前照燈的強光造成駕駛員炫目而導致發(fā)生交通事故和撞車的嚴重問題,雙光燈芯前照燈的出現。 第四代——不對稱近光前照燈：1932年美國發(fā)明了不對稱前照燈，它是以基準軸為中心，將光束一分為二，靠近來車一側的落地距離短(即光束壓低，從而防炫)，而另一側光束的落地距離長(即光束抬高，從而增加視見)。 第五代——鹵鎢前照燈：第一批裝有鹵鎢燈泡的汽車前照燈是由法國“斯貝”公司在1964年生產的，其燈絲允許工作溫度較普通白熾燈泡高，光效增 本設計的科學依據 （科學意義和應用前景，國內外研究概況，目前技術現狀、水平和發(fā)展趨勢等） 加約50%，壽命也增加一倍。此后汽車的生產前大燈照明也多采用了鹵鎢燈泡的原理。? 第六代——充氙氣燈泡　氙氣燈，燈泡內部填充優(yōu)質的惰性氣體氙氣，并選擇高品質的鎢絲和優(yōu)質的石英玻璃管，使燈泡的使用壽命和亮度發(fā)揮極至。 第七代——氙氣燈泡：氙氣燈采用高電壓放電技術將氙氣(Xenon ) 灌入石英內管，再透過精密安定器通過三次變壓將12伏特電力瞬間提高至23000伏特以上，激發(fā)管內的氙氣電子游離，在兩電極間形成一束超強電弧光持續(xù)發(fā)光，使光色更亮。 2、 汽車燈光在國內的研究 我國汽車照明是近十年隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展而發(fā)展起來的行業(yè)。幾年保持快速的增長，伴隨著與國外企業(yè)合資合作的研發(fā)獲得了快速發(fā)展。1999年國內第一只LED燈生產出來。我國已基本掌握燈具的設計制造技術，但對高端燈具的研發(fā)有較大差距，對國外先進標準的跟蹤消化、檢測技術有待提高。 設計內容和預期成果 （具體設計內容和重點解決的技術問題、預期成果和提供的形式） 工作內容： 根據光學、汽車構造等知識建立點光源直射形成的錐面方程、計算直射光的總功率，建立測試屛上直射光的亮區(qū)模型，建立測試屛上反射光的亮區(qū)模型，并利用以上模型和MATLAB軟件進行汽車燈光優(yōu)化分析。 最終成果： 1.文獻綜述一篇、外文翻譯一篇、畢業(yè)設計論文一篇； 2.MATLAB仿真程序1套。 擬采取設計方法和技術支持 （設計方案、技術要求、實驗方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等） 基于下面的汽車車燈光源，利用MATLAB軟件，優(yōu)化分析車燈直射光總功率與反射光總功率之比，計算測試屛上直射光亮區(qū)和測試屛上反射光的亮區(qū)（只考慮一次反射）。 汽車頭部車燈的形狀為一旋轉拋物面，車燈的對稱軸水平指向正前方，其開口半徑38mm，深度22.5mm。經過車燈的焦點，在與對稱軸相垂直的水平方向，對稱地放置長度為4mm的線光源，線光源均勻分布。在焦點F正前方25米處的A點放置一測試屛，屏與FA垂直。 實現本項目預期目標和已具備的條件 （包括過去學習、研究工作基礎，現有主要儀器設備、設計環(huán)境及協作條件等） 1、可以從圖書館借閱相關的文獻資料； 2、要有一臺較高性能的電腦，便于進行仿真試驗； 3、有一定的軟件應用基礎，能夠較快的使用MATLAB軟件； 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進度 (以周為單位) 1-4周 查閱汽車燈光優(yōu)化的相關資料和文獻，完成文獻綜述，完成外文翻譯，撰寫畢業(yè)設計開題報告； 5-8周 根據汽車構造和光學計算相關數據 9-12周 在MATLAB中建立模型 13-14周 利用以上模型和MATLAB軟件進行汽車燈光優(yōu)化分析。 15-16周 總結畢業(yè)設計，按照規(guī)范編寫論文準備答辯。 開 題 報 告 審 定 紀 要 時 間 地點 主持人 參 會 教 師 姓 名 職 務（職 稱） 姓 名 職 務（職 稱） 論 證 情 況 摘 要 記錄人： 指 導 教 師 意 見 指導教師簽名： 年 月 日 教 研 室 意 見 教研室主任簽名： 年 月 日 8