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自主车辆前馈NMPC路径跟踪控制方法研究
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作者 刘凯 李浩然 +3 位作者 许述财 孙川 郑四发 严运兵 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第5期18-29,共12页
在弯道等大曲率场景中,车辆转向系统的迟滞和车辆模型的线性化会导致转向不足和稳态误差,从而影响自主车辆路径跟踪精度和响应速度。为了解决这一问题,提出了一种路径跟踪框架。该框架在弯道等大曲率场景,触发前馈控制控制器,输出理想... 在弯道等大曲率场景中,车辆转向系统的迟滞和车辆模型的线性化会导致转向不足和稳态误差,从而影响自主车辆路径跟踪精度和响应速度。为了解决这一问题,提出了一种路径跟踪框架。该框架在弯道等大曲率场景,触发前馈控制控制器,输出理想转角序列,提前使转向机构到达最优转角附近;随后将引入排斥目标函数的非线性模型预测控制器优化求解出的最优控制序列作用于车辆,刷新理想转角序列。搭建自主车辆实验平台,在不同场景下进行仿真验证,结果表明,与忽略滞后的传统模型预测控制相比,前馈非线性模型预测控制器跟踪精度和响应速度方面的性能有所提高。特别是在弯道等大曲率场景中,所提出的框架将横向均方根误差降低了近30%。 展开更多
关键词 自主车辆 转向迟滞 前馈控制 非线性模型预测控制 路径跟踪
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Disparity estimation for multi-scale multi-sensor fusion
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作者 SUN Guoliang PEI Shanshan +2 位作者 LONG Qian zheng sifa YANG Rui 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE CSCD 2024年第2期259-274,共16页
The perception module of advanced driver assistance systems plays a vital role.Perception schemes often use a single sensor for data processing and environmental perception or adopt the information processing results ... The perception module of advanced driver assistance systems plays a vital role.Perception schemes often use a single sensor for data processing and environmental perception or adopt the information processing results of various sensors for the fusion of the detection layer.This paper proposes a multi-scale and multi-sensor data fusion strategy in the front end of perception and accomplishes a multi-sensor function disparity map generation scheme.A binocular stereo vision sensor composed of two cameras and a light deterction and ranging(LiDAR)sensor is used to jointly perceive the environment,and a multi-scale fusion scheme is employed to improve the accuracy of the disparity map.This solution not only has the advantages of dense perception of binocular stereo vision sensors but also considers the perception accuracy of LiDAR sensors.Experiments demonstrate that the multi-scale multi-sensor scheme proposed in this paper significantly improves disparity map estimation. 展开更多
关键词 stereo vision light deterction and ranging(LiDAR) multi-sensor fusion multi-scale fusion disparity map
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智能新能源汽车车载控制基础软硬件关键技术研究进展 被引量:2
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作者 李兆麟 李华伟 +5 位作者 郑四发 王文伟 邹广才 张创 刘英 张永昌 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期1530-1542,共13页
新能源汽车的智能化与网联化对以车载核心控制芯片、车控操作系统及车载网络为核心的车载控制基础软硬件提出了更高的要求,必须满足高性能计算、高安全控制、大数据通信等颠覆性需求。本文围绕车载核心控制芯片、车控操作系统与车载高... 新能源汽车的智能化与网联化对以车载核心控制芯片、车控操作系统及车载网络为核心的车载控制基础软硬件提出了更高的要求,必须满足高性能计算、高安全控制、大数据通信等颠覆性需求。本文围绕车载核心控制芯片、车控操作系统与车载高速分布式光纤通信的高可靠与高安全设计需求,介绍了复杂行驶条件下支持智能控制算法的车控操作系统和车载核心控制芯片的架构,恶劣工况下的车载核心控制芯片的高可靠性设计技术和环境适应性增强技术,车控操作系统和车载核心控制芯片的功能安全性设计与保障技术,基于高速分布式光纤通信技术的控制信号传输工具及通信协议故障诊断与自测试技术等关键技术的最新研究工作。基于上述研究成果自主研制的车载核心控制芯片和车控操作系统均已通过实车验证,由此构建的技术攻关、产品研制、标准制定、实车验证的研发体系可为我国智能新能源汽车车载控制基础软硬件的完全自主可控提供必要的理论与技术支撑。 展开更多
关键词 车载核心控制芯片 车控操作系统 车载网络 可靠设计 安全设计
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低碳出行导向下城市居民共享交通方式选择行为研究 被引量:4
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作者 周涂强 张佳琪 +2 位作者 郑四发 孙川 李浩然 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2060-2069,共10页
共享交通出行方式对合理分配城市运输资源、完善城市交通体系、降低交通领域碳排放具有重要意义。基于随机效用最大化理论,考虑出行行为心理属性等在内的4方面属性因素,构建基于能够反映个体异质性偏好的混合Logit模型,并利用贝叶斯MCM... 共享交通出行方式对合理分配城市运输资源、完善城市交通体系、降低交通领域碳排放具有重要意义。基于随机效用最大化理论,考虑出行行为心理属性等在内的4方面属性因素,构建基于能够反映个体异质性偏好的混合Logit模型,并利用贝叶斯MCMC算法对模型求解。以南昌市为例进行实证分析,结果表明:共享出行的选择行为和选择意向存在较大差异;交通方式相互作用机理明显,衔接性不够成熟;乘客对网约车的安全性关注度较高,性别和自然因素对网约车选择行为影响水平显著;单车停放点的不确定性降低了单车共享出行的依赖性水平。 展开更多
关键词 环境学 选择行为 混合Logit模型 MCMC算法
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调控明区声场重建性能和暗区声能量的综合控制方法 被引量:3
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作者 廖祥凝 郑四发 +1 位作者 王宇 彭博 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期835-842,共8页
采用扬声器阵列的空间局部声场重建是指控制扬声器阵列输入的幅值和相位,使得目标声场聚焦于特定区域(明区)内,同时降低其他区域(暗区)的声能量。为满足车内乘客对独立视听环境需求的不断提高,研究车内局部声场重建。考虑到扬声器... 采用扬声器阵列的空间局部声场重建是指控制扬声器阵列输入的幅值和相位,使得目标声场聚焦于特定区域(明区)内,同时降低其他区域(暗区)的声能量。为满足车内乘客对独立视听环境需求的不断提高,研究车内局部声场重建。考虑到扬声器有驱动功率限制和传递函数存在测量误差,提出一种调控明区声场重建性能与暗区声能量平衡的鲁棒性控制方法(PSR-RC,Personal Sound Reproduction with Robust Control),采用路径跟踪法获得不同频率下的最佳权重因子。仿真结果与实车测试性能显示,PSR-RC算法保证明区重建声场性能的基础上,通过最小化暗区能量,获得了较好的明暗区声能量对比度。仿真与实车试验结果保持了较好的一致性,控制点区域的控制效果与非控制点区域的控制效果也保持了较好的一致性,验证了PSR-RC算法的正确性和可靠性。 展开更多
关键词 声场重建 测试性能 综合控制 声能量 调控 PERSONAL 扬声器阵列 仿真结果
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电动轮汽车车速与道路坡度估计 被引量:6
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作者 陈浩 袁良信 +2 位作者 孙涛 郑四发 连小珉 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期199-205,256,共8页
针对电动轮汽车车速与道路坡度估计问题,本文中基于纵向非线性动力学方程设计1阶扩张状态观测器对车速与坡度进行联合估计,分析了估计稳态误差;同时,采用带遗忘因子的递归最小二乘估计算法分离加速度传感器信号中的坡度信息,并设置了比... 针对电动轮汽车车速与道路坡度估计问题,本文中基于纵向非线性动力学方程设计1阶扩张状态观测器对车速与坡度进行联合估计,分析了估计稳态误差;同时,采用带遗忘因子的递归最小二乘估计算法分离加速度传感器信号中的坡度信息,并设置了比例系数来融合两类坡度信息,最终得到道路坡度估计值。搭建MATLAB/Simulink-Carsim联合仿真平台进行变坡度路面仿真,并在实际坡道路面完成实车测试。仿真与试验结果表明,所提出的方法简单、可行。 展开更多
关键词 电动轮汽车 车速与坡度估计 扩张状态观测器 递归最小二乘法 信息融合
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GLARE复杂截面构件低约束流体辅助成形规律
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作者 王耀 牛旭昶 +4 位作者 程娥 张云华 郑四发 赵丽滨 胡宁 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期24-35,共12页
针对新一代航空制造材料玻璃纤维增强铝合金层板(GLARE),以低约束GLARE为板料制备了具有变曲率和曲面特征的异形盒形件,并采用流体辅助成形工艺进行试验,探究了压边力、液压及其加载路径对试件成形质量的影响规律,根据零件失效机理分析... 针对新一代航空制造材料玻璃纤维增强铝合金层板(GLARE),以低约束GLARE为板料制备了具有变曲率和曲面特征的异形盒形件,并采用流体辅助成形工艺进行试验,探究了压边力、液压及其加载路径对试件成形质量的影响规律,根据零件失效机理分析得到了有利于成形的最佳工艺参数,并结合优化后的液压加载路径得到复杂构件成形规律。分析了不同成形高度异形盒形件的失效形式。结果表明:在一定范围内增大压边力与液压有利于零件成形;采取较大液压加载速度并保压的路径可提高零件的成形质量。 展开更多
关键词 GLARE 低约束 流体辅助成形 复杂特征 失效形式
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TA1/CFRP燃料电池双极板微流道充液成形性能及尺寸效应 被引量:1
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作者 王耀 郭宏 +3 位作者 叶晓凯 郑四发 赵丽滨 胡宁 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期16-24,共9页
以TA1钛合金和碳纤维预浸料为原材料,制备了不同类型的微尺度TA1/CFRP层板,并通过充液成形实验,研究了关键工艺及结构参数对TA1/CFRP层板微流道成形性能的影响,探究了层板在充液成形中的几何和摩擦尺寸效应。结果表明:通过改变液室加载... 以TA1钛合金和碳纤维预浸料为原材料,制备了不同类型的微尺度TA1/CFRP层板,并通过充液成形实验,研究了关键工艺及结构参数对TA1/CFRP层板微流道成形性能的影响,探究了层板在充液成形中的几何和摩擦尺寸效应。结果表明:通过改变液室加载路径发现,层板在流道内是以圆角、底部、侧壁的顺序填充,这对流道结构的设计具有一定的参考价值,在一定范围内增大流道宽度能够提高层板的成形性能。层板在成形过程中表现出明显的尺寸效应,从而产生面外弯曲现象,通过增加金属层厚度、改变成形摩擦状态均能弱化这种面外弯曲现象,提高层板的成形性能及质量。 展开更多
关键词 超薄TA1/CFRP层板 充液成形 尺寸效应 双极板微流道 面外弯曲
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基于能耗优化的电动轮汽车转矩动态分配 被引量:4
9
作者 陈浩 袁良信 +1 位作者 郑四发 连小珉 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期132-138,共7页
电动轮汽车具有转矩独立可控、反馈信息易获取等特点。该文以电动轮汽车转矩矢量控制系统为基础,提出一种转矩动态分配方法,选取整车能耗作为目标函数,考虑电机实时能力的改变与驾驶员需求,建立了带约束的非线性优化模型。通过对优化问... 电动轮汽车具有转矩独立可控、反馈信息易获取等特点。该文以电动轮汽车转矩矢量控制系统为基础,提出一种转矩动态分配方法,选取整车能耗作为目标函数,考虑电机实时能力的改变与驾驶员需求,建立了带约束的非线性优化模型。通过对优化问题的分解及转矩可行空间的离散化,解决了约束变化与在线优化实时性之间的矛盾。搭建MATLAB/Simulink-Cruise联合仿真平台,设置新欧洲循环(NEDC)测试工况及其市区循环工况以验证算法的可行性与鲁棒性。仿真结果表明:所提出的方法有效降低了整车能耗,且具有良好的容错能力。 展开更多
关键词 电动轮汽车 转矩动态分配 能耗优化 转矩可行空间
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电动轮汽车转矩矢量控制系统试验平台 被引量:4
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作者 陈浩 袁良信 +2 位作者 孙涛 郑四发 连小珉 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期162-168,共7页
电动轮采用安装在车轮内部的轮毂电机直接驱动汽车行驶,实现了驱动转矩与电制动转矩独立可控。针对目前电动轮汽车的系统耦合程度高、轮毂电机匹配复杂等问题,提出了一种转矩矢量控制系统(TVCS),其结构与整车其他系统相互独立,构成电动... 电动轮采用安装在车轮内部的轮毂电机直接驱动汽车行驶,实现了驱动转矩与电制动转矩独立可控。针对目前电动轮汽车的系统耦合程度高、轮毂电机匹配复杂等问题,提出了一种转矩矢量控制系统(TVCS),其结构与整车其他系统相互独立,构成电动轮汽车的动力总成。设计了转矩矢量控制系统的网络拓扑结构及矢量控制器的软硬件架构。通过对原型车底盘系统的设计与校核,获得了搭载转矩矢量控制系统的电动轮汽车试验平台。实车单移线试验结果表明:转矩矢量控制系统能有效保证整车通信负载率,便于轮毂电机集成;试验车实现了基本功能,为转矩矢量控制算法的研发与优化提供了测试平台。 展开更多
关键词 电动轮汽车 转矩矢量控制系统 矢量控制器 试验平台
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Acoustic performance prediction of Helmholtz resonator with conical neck 被引量:2
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作者 LIU Haitao zheng sifa +1 位作者 LIAN Xiaomin DAN Jiabi 《Chinese Journal of Acoustics》 2014年第4期379-390,共12页
There is no accurate analytical approach for the acoustic performance prediction of Helmholtz resonator with conical neck,which has broad band acoustic attenuation performance in the low frequency range.To predict the... There is no accurate analytical approach for the acoustic performance prediction of Helmholtz resonator with conical neck,which has broad band acoustic attenuation performance in the low frequency range.To predict the acoustic performance of the resonator accurately,a general theory model based on the one-dimensional analysis approach with acoustic length corrections is developed.The segmentation method is used to calculate the acoustic parameters for sound propagation in conical tubes.And then,an approximate formula is deduced to give accurate correction lengths for conical tubes with difierent geometries.The deviations of the resonance frequency between the transmission loss results obtained by the general theory with acoustic lengths correction and the results from the finite element method and experiments are less than 2 Hz,which is much better than the results from one-dimensional approach without corrections.The results show that the method of acoustic length correction for the conical neck greatly improved the accuracy of the one-dimensional analysis approach,and it will be quick and accurate to predict the sound attenuation property of Helmholtz resonator with conical neck. 展开更多
关键词 Acoustic performance prediction of Helmholtz resonator with conical neck
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