基于视觉的智能车辆横向偏差测量方法

针对横向偏差传统测量手段的不足,提出了一种智能车辆横向偏差的视觉测量方法.该方法是根据摄像机的成像特点和高等级路面的特征,通过重构路面的空间关系来实现的.对其中的关键环节车载摄像机的标定采用了非线性分步优化的过程,该过程不需要知道不同取向的靶标图像的变动情况,能适应室外道路简便、快速的标定要求.试验表明,所提出的横向偏差测量方法在近视野情况下对于坡度不大的一般道路可以取得厘米级的实时测量精度,能够满足多传感器组合导航对横向偏差测量的要求.

磁道钉导航的横向偏差等值线及其应用研究

阐述了基于磁道钉导航的车辆定位原理;利用磁道钉磁感应强度公式计算磁道钉周围磁场,生成以磁感应强度X和Z方向分量为横、纵轴的横向偏差等值线方程;基于此等值线方程,得到磁感应强度X,Z方向分量数据对所对应的横向偏差的计算方法,并给出实例验证.

高速铁路轨道检测的横向偏差算法研究

评价轨道静态几何状态的指标是轨道的绝对位置和相对平顺性,关键是确定轨道检测点的横向偏差。本文针对高速铁路轨道检测点密、量大、精度要求高的特点,提出采用纵向偏差算法(LDACS)、距离函数算法(DFA)和法切线垂直算法(NPTA)计算线路横向偏差和里程的方法,完善DFA和NPTA并验证它们计算圆曲线段的结果等价;讨论DFA、NPTA以及不同积分区间等分数M值的LDACS算法的计算精度和效率。标准轨道检验场的仿真数据检验结果表明:DFA、NPTA和LDACS(M≥5)算法的计算结果均能满足高速铁路轨道精密检测的精度要求;三种算法的计算效率均较高,DFA和NPTA效率基本一致,略高于LDACS算法;线路缓和曲线越长,DFA和NPTA算法效率和计算精度越低;线路半径越大,LDACS算法计算精度越高。

陀螺经纬仪灵敏部横向偏差的精度影响

为了提高陀螺经纬仪寻北精度,基于光电积分法测量原理,建立了横向偏差对陀螺寻北精度影响的数学模型,并进行了仿真分析。首先,采用欧拉动力学方程分别建立了横向偏差对陀螺进动和漂移的影响模型;然后,基于光电积分法测量原理分别分析了横向偏差对摆动中心和零位改正角的影响;最后,进行了仿真实验。仿真结果表明,悬带扭力零位对应的方位角和横向偏差越大,精度受到的影响越大。因此,尽量提高加工精度且减小扭力零位对应的方位角和建立合理的补偿机制是减小系统误差对寻北精度影响的有效途径。

快速纠正施工中线横向偏差的简捷法

分析了等边直伸形导线终边和终点的误差影响,提高导线精度的技术措施,采用原边新角复测法的理论依 据及应用时注意的事项。

长轴系横向偏差的解决方法

本文探讨利用轴系合理校中理论，指导解决多段，长轴系对线时，横向偏差过大的方法。

基于横向预瞄偏差的驾驶员前视轨迹控制模型

文章给出了横向预瞄偏差的概念,提出了一种基于横向预瞄偏差的驾驶员前视轨迹控制模型。通过计算机仿真,验证了该控制模型的正确性。该模型与现行的预瞄驾驶员模型相比,具有理解容易,分析计算简单、实用性强的优点。

平面拟合法校正多波束换能器横向安装偏差

针对多波束测深系统换能器横向安装偏差校正不完善的问题,提出了一种以近似平面估算换能器横向安装偏差的方法。分析了横向安装偏差对海底地形测量的影响,采用选权迭代的方式对子区平坦海底进行平面拟合,以平面拟合系数求解模型作为计算平面方程的推值模型,利用两近似平面夹角确定换能器横向安装偏差,将计算结果带入CARIS软件船配置文件中,完成对换能器横向安装偏差的二次校正。实验结果表明,该法能有效探测换能器横向安装偏差,且经二次校正后的主检测线交叉区域水深值具有较好一致性,满足海道测量规范要求。

后张法预应力梁横向整体偏差对梁体平面弯曲的影响

本文以济青高速公路大沽河特大桥30m 工字形组合梁为例,运用混凝土的弹性理论,结合工程施工实际,全面、系统的分析、论证了后张法预应力混凝土简支梁,由于预应力钢丝的横向整体偏差对梁体平面弯曲的影响,提出了侧挠偏系数 K 的概念,计算值与规范值相吻合。并提出了避免梁体出现平面弯曲的建议和办法,通过工程中的应用、检验,取得了较显著的效果。

基于自适应模糊滑模的车辆横向控制方法

针对车辆横向控制数学模型的非线性和时变特性,在输入输出线性化方法和模糊系统逼近理论的基础上,利用自适应算法实时调整更新模糊系统参数,设计出了基于输入输出线性化的自适应模糊滑模控制系统。对车辆模型进行仿真分析,结果表明:车辆自身参数和外部环境因素虽然变化了,但系统仍能准确地跟踪期望路径,车辆横向偏差和方向偏差都快速趋于零。同时车辆的前轮转角抖振有效降低了82%~93%。

智能驾驶车辆横向跟踪控制与实车试验

文章提出了一种前馈加反馈的自动转向控制方法,在前馈控制方法中考虑车辆运动学关系、轮胎不足转向等因素,而反馈控制方法根据车辆位置与目标轨迹之间的偏差进行补偿转向转角,解决因静态方向盘转角误差、外界侧向风及弯道下车辆高速离心力等多种因素导致的车辆横向偏差。经过实车试验验证,该算法在多种场景下进行测试,验证了该算法的可靠性与稳定性。

露天矿山运输车辆横向非线性模型预测控制研究

露天矿山运输车辆运行环境复杂,对横向跟踪控制器要求较高。文章针对露天矿山运输车辆在复杂场景下容易出现横向偏差和横摆角偏差较大的现象,提出了一种横向非线性模型预测控制(nonlinear model predictive control,NMPC)策略。其首先建立横向运动学模型并对模型进行离散化,同时在目标函数中考虑横向偏差、横摆角偏差、转向角变化率的影响;然后,针对现场工况复杂多变的特点,设计了依赖速度的目标函数自适应权重系数,且在设计约束条件时考虑了转向器的转向能力约束,包括最大转向角度、最大转向转角速度和转向延迟,并建立了横向的NMPC问题模型。采用该NMPC控制策略的矿山运输车辆在神延西湾露天煤矿进行了高速直线线路、大曲率转弯线路、S形线路及倒车线路的试验测试,结果显示,路径跟踪精度高,横向偏差可控制在0.25 m以内,横摆角偏差控制在4°以内,验证了所提控制策略的有效性。

水平井实钻井眼偏差图的新绘制方法

水平井的钻井设计方案规定了井眼轨道在水平井靶体内的允许横向偏差和纵向偏差,在实钻工程中,需要以比较直观的形式来描述实钻井眼轨迹与靶体之间的偏差情况。在钻井质量评价工作中,实钻井眼轨迹与靶体之间的偏差也是评价钻井质量的一个重要指标。讨论并推导了靶体轴线上任一点的允许横向偏差和允许纵向偏差的规定方法和计算公式。在计算出实钻井眼的实际横向偏差和实际纵向偏差的数据之后,以井深为横坐标、以横(纵)向偏差为纵坐标,将横(纵)向偏差描绘在平面直角坐标系中,并以线段依次连接,形成横(纵)向偏差图。与以前使用的偏差率圆图相比较,横(纵)向偏差图展现出更为丰富的信息,更能反映出横(纵)向偏差随井深的变化情况,在实际钻井过程中以及钻井质量评价工作中有比较重要的指导意义和应用价值。

面向对象技术的智能插秧机控制系统设计研究

以插秧机智能控制系统为研究对象,基于面向控制对象技术设计一种无人驾驶插秧机智能控制系统,并在水泥路面和水田两种不同环境中对插秧机进行性能试验测试。试验结果表明:在水泥路面上插秧机行进过程最大横向偏差小于50mm,最大航向偏差小于2°;在水田内插秧机行进过程最大横向偏差小于60mm,最大航向偏差小于3°,表明智能控制系统在使用过程中具有较高的可靠性和稳定性。

基于横向位移控制4WS车辆操纵稳定性仿真研究

建立了一种基于横向位移偏差控制的4WS汽车闭环控制系统,控制目标是减小横向位移偏差,提高轨迹跟踪性能和操纵稳定性。系统中的驾驶员模型是一个基于横向位移偏差控制,包括预瞄、积分和高频补偿的多路闭环控制系统。后轮转角采用前馈和反馈控制结合的方法。对两种汽车运行轨迹进行了仿真研究,结果表明4WS汽车比2WS汽车有更好的横向位移跟踪性能和操纵稳定性。

基于车车通讯的队列自动跟驰横向耦合模型

为提高队列自动跟驰的横向耦合性,提出了基于车车通讯、结合前车实时航行路径的队列自动跟驰横向耦合模型。首先,利用3次均匀B-样条曲线进行均等内插和平滑化处理,建立后车目标路径;其次,利用全局探索理论设计目标路径点的探索方法;然后,通过判别后车实时位置所处的目标区间,解算后车速度矢量;最后,建立包括横向位移偏差和横向航向角偏差的后车横向偏差模型,并利用Matlab/Simulink设计试验方法和开展实车测试。结果表明,本文方法生成的目标路径与前车实时路径保持高度一致,横向位移偏差和横向航向角偏差保持一致且更加平滑和稳定。研究成果为队列自动跟驰横向控制策略的高耦合性上层输入提供理论依据和实证方法。

基于线控四轮转向系统的车辆横向控制策略

线控四轮转向系统具备既可以提高车辆低速行驶的灵活性又可以保证高速行驶的稳定性的优点。针对车辆参数时变特性和环境的随机扰动降低了线控四轮转向系统性能的问题,提出一种自适应滑模控制策略来提高车辆的横向稳定性和轨迹跟踪能力。首先建立多自由度车辆横向动力学模型及理想的横向响应参考模型;然后考虑车辆模型的非线性,采用扩展卡尔曼滤波和改进积分法融合的方法观测车辆的质心侧偏角,以前后轴刚度作为自适应参数,采用自适应滑模控制策略降低参数时变和环境扰动的影响,达到提高参考模型跟踪性能的目的;最终以驾驶员模型进行Carsim/Simulink联合仿真。仿真结果表明所提出的线控四轮转向横向控制策略能够降低横向跟踪偏差及减小质心侧偏角的峰值。

农业机械导航路径跟踪控制方法分析

在现代农业发展过程中,智能型农业机械设备应用越来越多,为了实现精准生产作业,农机设备还需采用自动导航路径跟踪控制先进技术,结合各种算法和模型分析农机航向与横向偏差值,再基于逻辑设计进一步实现精准控制,确保农机行驶质量达到要求,提高生产水平。

基于激光导航的果园拖拉机自动控制系统

为实现果园作业的自动化,以拖拉机为研究对象,采用激光导航方式实现了果园机械的自动导航。试验以激光扫描仪为检测设备对果树位置信息实时采集,采用最小二乘法规划拖拉机导航路径;拖拉机航向偏差和横向偏差作为比例控制器的输入量,以方向盘电机的转速为输出量,控制拖拉机沿导航路径直线行走;系统实现了拖拉机在果园环境下的直线行走控制功能。拖拉机以0.27m/s的速度直线行走30m,最大横向偏差0.15m。试验结果表明本系统可用于果园机械的自动导航,并具有一定的可靠性。

基于减旋的弹道横偏修正方法反求分析

美国专利和年会报告均提到一种低成本的二维弹道修正原理,通过减旋造成偏流减小而降低横向散布。对这种原理的稳定性、修正能力、减旋控制方法等关键问题进行了深入研究,并对横偏减旋修正能力进行了仿真验证。研究表明,减旋改变动力平衡角减小弹丸偏流是对横偏修正的根本原因,在保持飞行稳定性的前提下,在动力平衡角变大之前使转速快速下降能够获得较大的横偏修正能力,能够满足横偏修正指标要求。