“车辆电子学”课程思政教学方法探索

“车辆电子学”作为车辆工程专业研究生的核心课程之一,与思政元素进行多元化结合,对提升研究生的教育素质具有重要的价值。文章结合“车辆电子学”的课程特点与研究生教育工作主线,制定了“车辆电子学”课程教学的路径;阐述了“车辆电子学”课程在教学过程中开展思想政治教育的方法;针对课程的内容挖掘相应的思政元素,并进行教学实践,使学生在掌握专业知识的同时,能够升华自身的思想,实现育人育才相统一。

“车辆电子学”研究生课程先进汽车技术平台教学模式探讨

“车辆电子学”研究生课程的知识体系复杂、交叉学科多,对车辆工程相关专业研究生的培养起到关键作用。分析了汽车技术发展的新形势和新特点,结合车辆工程专业研究生课程“车辆电子学”的教学现状及对课程的教学实践体会,进行“车辆电子学”研究生课程先进汽车技术平台教学模式探讨。从创新引导、典型案例、兴趣研讨、第二课堂和教学实践方面进行了系统论述,为相关专业课程的教学模式提供了参考。

“车辆动态仿真技术及其应用”课程思政教学探索与实践

针对当前高校亟须加强研究生课程思政教育的现状,以南京航空航天大学车辆工程专业研究生特色专业课程“车辆动态仿真技术及其应用”为例,阐述以工程技术为导向的工科研究生课程的思政设计及具体方案。阐述了课程的教学与思政建设目标,从家国情怀、职业素养、工匠精神、创新精神、方法论与价值观等方面介绍了课程内容,以滑行法教学内容为例,设计了包含课程思政施教点的教学方案,并对课程思政教学效果进行了评价。

“新工科”背景下车辆工程专业“基本科研能力训练”课程教学实践研究

结合南京航空航天大学能源与动力学院车辆工程专业“基本科研能力训练”教学实例,将“新工科”背景下的人才培养和车辆工程专业本身特点相结合,讨论了“新工科”背景下车辆工程专业学生“基本科研能力训练”课程的实践与方法,为“新工科”建设和车辆工程专业人才培养改革提供参考。

“智能网联汽车技术基础”课程教学资源建设及课程思政研究

“智能网联汽车技术基础”作为一门新兴交叉学科课程,具有课程内容新、实践性强等特点,因此对其教学资源的建设及课程思政的开展提出了更高的要求。课程组通过工业和信息化部“十四五”规划教材建设、数字课程建设,并将思政元素融入课程,进行了详尽的课程思政教学案例设计,实现了较好的思政教学成效。

基于学赛互融、产教互通的卓越人才培养探索——以南京航空航天大学车辆工程专业为例

从“双创”教学模式、工程实践平台、产教融合体系和人才评价机制4个方面讨论了南京航空航天大学车辆工程系卓越人才培养理念。为解决教学内容与产业发展联系不够密切的问题,注重项目驱动式实践课程设计,引导学生解决智能网联汽车领域的实际工程问题。组建“双师型”课程组,在课程教学中融入研究性和探究性元素,帮助教师面向产业赛道进行教学设计;组织学生参加高水平创新创业大赛,搭建校内选拔平台、健全奖励制度,挖掘学生“双创”潜力。以基础科研能力训练、企业项目式实习为载体,构建结构完善、具有鲜明教学特色的产教融合协同育人模式,为面向电动化、智能化、信息化汽车产业革新需求储备优秀的复合型技术人才。

基于可拓决策法的车辆自适应避撞控制方法研究

车辆的避撞控制可以有效避免或缓解车辆的碰撞事故,是自动驾驶汽车的关键控制技术之一.各种交通条件、不确定的道路附着系数以及复杂的液压制动执行系统都会降低避撞控制的有效性.因此,本文提出了一种基于可拓决策法的自适应避撞控制,该控制方法对路面附着系数具有自适应性,并能够精确控制制动系统的制动液压力.首先,设计了滑模观测器来估计轮胎纵向力,并基于观测得到的轮胎纵向力,进一步提出带遗忘因子的递推最小二乘法估计道路附着系数.其次,基于递推最小二乘法的估计值,提出了基于路面附着系数自适应调节的自适应避撞控制方法,该方法基于可拓决策法的先决判定决定当前时刻应采用何种避撞控制策略,即采用可拓决策方法判断进行点刹预警制动、全制动或者不制动.再次,通过对执行系统-电控液压制动系统进行精确的液压控制,实现主动减速控制效果.最后,采用软件联合仿真手段对上述方法进行了验证,结果表明所提出的算法在避撞行驶工况中具有良好的避撞效果.

基于遗传算法的EPS系统参数优化

根据纯电动大客车电动助力转向(EPS)系统工作的具体要求,开发了适合纯电动大客车EPS系统使用的循环球式电动助力转向器,建立了纯电动大客车循环球式EPS系统动力学模型及整车二自由度转向模型。在此基础上提出了系统转向路感、转向灵敏度以及转向操稳性的概念,并根据多元函数有约束优化问题的特点应用遗传算法对系统参数进行了优化设计。仿真结果表明:基于遗传算法优化的系统参数提高了系统的转向路感和转向操稳性。

电动客车电动助力转向回正控制策略

以增强电动客车电动助力转向系统(EPS)的回正性能为目标,提出了模糊自整定PID回正控制策略.以转向盘转角传感器和转向盘转速传感器获取的转角和转速信号为控制信号,采用模糊自整定PID方法进行回正控制,输出回正控制电压,使助力电机将转向盘迅速带到中位.综合模糊控制和PID控制的双重优点,设计了模糊PID控制器,根据所设计的模糊规则在线修正PID控制器的参数,使控制器在不同工况下达到较好的控制效果,提高了EPS系统的回正性能.仿真试验和实车试验结果表明:模糊PID控制策略能够有效改善车辆在低速时的回正不足,抑制了车辆在高速时的回正超调现象,使转向盘能够迅速回到中位,保证驾驶员的手感没有受到不良影响.

基于混合H_2/H_∞控制的电动助力系统转向路感

针对电动助力转向(Electric power steering,EPS)系统存在系统模型、干扰等不确定性,以及对系统动态特性的要求,提出EPS系统混合H2/H∞控制器。在EPS系统及整车2自由度数学模型基础上,以驾驶员获得良好的转向路感、系统具有卓越的鲁棒性和较小的力矩波动为控制目标,构建系统的状态空间方程和增广被控对象矩阵,运用H∞方法极小化系统中各种干扰对被控输出的影响,并在此基础之上应用H2方法对系统进行优化。EPS系统路感仿真结果表明,基于混合H2/H∞控制的EPS系统,综合了H2控制和H∞控制的优点,具有较好的鲁棒性能和鲁棒稳定性,可有效抑制路面随机激励、转矩传感器量测、模型参数不确定等所引起的各种干扰和噪声,使驾驶员获得满意的路感。

基于无迹卡尔曼滤波的汽车状态参数估计

由于部分汽车状态参数无法直接通过传感器获得,为了提高这些参数的估计精度以准确判断汽车行驶过程中的状态变化,增强控制系统的鲁棒性,文中提出了基于无迹卡尔曼滤波的汽车状态参数估计方法.该方法在传统卡尔曼滤波算法的基础上,采用无迹卡尔曼滤波算法对汽车质心侧偏角、横摆角速度、路面附着系数等状态参数进行估计,并运用Simulink与Carsim进行联合仿真.结果表明,无迹卡尔曼滤波算法响应快,估计精度较扩展卡尔曼滤波高,能满足车辆高级动力学控制系统的控制需要.

新型汽车动力转向技术发展综述

转向系统是人—车交流的界面。随着汽车技术的发展,汽车转向系统的功能也由原来单纯减轻驾驶员的驾驶疲劳转变为主动干预驾驶员转向行为,实现辅助驾驶或智能驾驶,以准确实现驾驶员的转向意图或使汽车按照理想轨迹转向。通过分析电动助力转向系统、主动转向系统、差速助力转向系统和智能转向系统的转向原理及实现方式,获取其研究方法及技术路线,为今后各种转向系统的开发研究及性能优化奠定基础。

永磁式缓速器转子鼓的瞬态温度场分析

该文运用传热学原理建立了车用永磁式缓速器转子鼓瞬态温度场的计算模型,确定了合理的边界条件,同时考虑了对流换热和辐射换热。利用G a lerk in法推导温度场的有限元方程,采用无条件稳定的G a lerk in格式离散时间微分项,迭代控制采用新型的变时间步长法,分析了转子鼓的瞬态温度场,同时分析了径向和轴向方向的温度与时间的分布规律,并对轴向温度分布进行了试验研究,结果表明试验值与采用有限元计算的理论值吻合较好。采用温度场分析可以优化转子鼓设计,减小转子鼓温度和温度梯度,从而降低转子鼓的热应力与热变形,有效地提高了永磁式缓速器的制动稳定性。

循环球式EPS系统助力特性控制策略研究

研究电动大客车电动助力转向(EPS)系统助力特性控制策略.采用优化设计方法,开发了适合纯电动大客车EPS系统使用的循环球式电动助力转向器,并建立了其动力学模型;针对EPS系统对系统鲁棒稳定性和动态特性的要求,提出了"上层混合H2/H∞电流决策控制+下层模糊PID电流跟踪控制"的两层助力特性控制策略.仿真结果表明:应用上层混合H2/H∞电流决策控制,EPS系统可有效获得来自路面的低频信息并抑制路面高频干扰,使驾驶员获得满意的路感;应用下层模糊PID电流跟踪控制,EPS系统具有较好的动态特性,能够对目标电流进行准确跟踪,使驾驶员获得理想的助力特性.

力与位移耦合控制的主动转向系统协同优化

设计一种力与位移耦合控制的前轮主动转向(Active front steering,AFS)系统,使其同时具有主动转向和电动助力转向功能,不仅实现汽车转向轻便性和转向路感的完美融合,而且实现汽车安全性与灵活性的协调统一,是一种理想的汽车动力转向技术。建立新型AFS系统和整车3自由度动力学模型,提出新型AFS系统的性能指标及量化公式,应用协同优化方法,考虑人机工程学、汽车安全性和转向经济性三个子系统,以转向路感为系统级优化目标,对新型AFS系统参数进行协同优化设计。仿真结果表明,基于协同优化的新型AFS系统可在保证系统具有较好的转向稳定性、转向灵敏度和转向能耗基础上,有效提高系统的转向路感,为新型AFS系统的设计和优化提供理论基础。

融合助力转向功能的新型主动转向系统LQG控制策略

在传统主动转向系统基础上,集成电动助力转向技术,开发出一种新型主动转向系统,使其同时融合主动转向和电动助力转向功能,不仅解决了汽车低速转向轻便与高速转向稳重的矛盾,而且可以实现驾驶员路感和汽车主动安全性的完美结合。推导出新型主动转向系统动力学方程,考虑系统中可能存在的各种干扰和噪声,构建了新型主动转向系统LQG控制模型,设计了新型主动转向系统LQG控制策略,并对转向路感和系统鲁棒性进行了仿真分析。仿真结果表明,基于LQG控制的新型主动转向系统,具有较好的系统鲁棒性能和鲁棒稳定性,可有效抑制路面随机激励、转矩传感器量测、模型参数不确定所引起的各种干扰和噪声,使驾驶员获得满意的转向路感。

轮毂电机独立驱动电动汽车差速转向路感控制研究

为改善电动轮汽车差速转向系统的转向路感,建立了电动轮汽车差速转向和整车系统的动力学模型。基于鲁棒控制理论,在保证H∞性能的前提下,设计了系统PID控制器,并进行了仿真分析。结果表明,基于H∞-PID控制的差速转向系统可在满足系统H∞鲁棒性能的基础上,进一步减小系统的静态误差,提高差速转向路感系统的灵敏度和系统精度,使驾驶员获得更为满意的转向路感。

增强电动助力转向系统抗干扰性能的混合H_2/H_∞控制

根据纯电动大客车电动助力转向(EPS)系统工作的具体要求,开发了适合电动大客车EPS系统使用的循环球式转向器,并建立了其动力学模型。针对EPS系统存在模型、干扰、噪声等不确定性,以及对系统鲁棒性和动态特性的要求,运用加权指标方法设计和优化了混合H2/H∞控制器,并进行了仿真分析。结果表明:基于混合H2/H∞控制的EPS系统可有效抑制路面随机激励、转矩传感器噪声以及减少转向盘振动,使驾驶员获得较满意的路感。台架试验表明:提出的控制方法是有效可行的,设计的EPS系统可有效改善大客车的操纵稳定性。

基于实时小波去噪方法的EPS电流跟踪控制

为实现对电动助力转向系统(EPS)助力电机电流的准确跟踪控制,以纯电动大客车EPS为研究对象,结合模糊自适应整定PID和实时小波去噪方法,设计了基于实时小波去噪算法的新型模糊自适应整定PID助力电机电流跟踪控制器。仿真试验表明:这种新型控制器能够实现助力电机输出电流对目标电流的准确跟踪,提高了系统的抗干扰能力和鲁棒性;同时有效地抑制电流信号中的噪声,能减小直流电机的转矩波动和转向盘抖动,改善驾驶员手感。

基于编码-解码网络的车道线检测算法

为解决在车道线磨损、被遮挡以及光照变化等复杂场景中车道线检测精度较低的问题,提出了一种基于编码-解码网络的车道线检测算法。首先,对Resnet18网络进行改进和优化,组成编码网络;然后,结合ASPP模块和金字塔注意力机制组成解码网络,对图像进行像素级的语义分割,识别并区分车道线;最后基于自适应拟合算法拟合车道线。在Tusimple公开数据集上进行训练和测试,结果表明,该算法的准确率、检测速率、误检率和漏检率分别为:96.45%、35帧/秒、2.59%、1.41%,在复杂场景下的检测精度较高,鲁棒性较强。