视觉导航智能车辆横向运动的自适应预瞄控制

车道保持系统中车辆横向运动控制应模拟驾驶员的横向操纵行为,驾驶员根据前方道路曲率及车辆速度适时调节预瞄距离,以获得理想的路径跟踪性能。首先,以车辆二自由度动力学模型及车辆道路几何位置关系为基础,建立车-路横向动力学模型。其次,基于单点预瞄最优曲率模型设计侧向加速度PD跟踪控制器,联立车-路横向动力学模型构建横向控制闭环系统,分析预瞄距离、车速、道路曲率的变化对系统响应的影响。最后,设计模糊控制器对预瞄距离进行模糊选择以提高车辆横向控制精度和减小侧向加速度,采用遗传算法对模糊规则进行优化以使横向控制系统性能达到最优。试验表明,相对固定预瞄控制方法,自适应预瞄减小了车辆侧向加速度,且道路跟踪的方向偏差和距离偏差均得到减小。

基于车辆横向运动稳定性的车轮磨耗寿命预测

为预测车轮磨耗寿命,使用综合车辆多体系统动力学模型、轮轨非赫兹滚动接触模型和材料摩擦磨损模型的车轮磨耗计算模型,分析计算车辆不同运行里程情况下车轮型面的磨耗分布情况,并研究车轮磨耗对车辆横向运动稳定性的影响,然后据此提出预测车轮型面磨耗寿命的判断条件。研究结果表明,车轮的磨耗体积和车轮名义滚动圆处的磨耗深度随车辆的运行里程基本呈线性增长,且第1位轮对车轮的磨耗体积和磨耗深度大于第2位轮对。随着车轮磨耗的增加,车辆的临界速度逐渐减小,当车辆运行里程达到30×104km后,车辆的临界速度迅速下降,运行里程超过33×104km后,计算得到的车辆临界速度将低于车辆运营允许的临界速度。为保证车辆的安全运营,在车辆运行达到一定里程后需要对车轮进行镟修。

自动驾驶横向运动控制的改进LQR方法研究

针对自动驾驶横向运动控制问题,提出一种带有前馈控制的改进LQR横向运动控制方法。首先,利用二自由度车辆动力学模型构建了路径跟踪误差动力学模型,设计了自动驾驶LQR控制器以及前馈控制器。随后,针对LQR控制器参数进行分析,提出一种基于路径跟踪误差的参数计算方法和一种基于车-路位置关系的参数调整规则,以此实现LQR控制器的改进,提高控制器的适应性与控制精度。最后,通过Matlab/Carsim联合仿真测试设计的控制器。结果表明,不论是双移线工况还是连续换道工况,设计的控制器均能较好地跟踪目标路径,且能够将距离偏差和航向偏差控制在较小范围内。

2BG-2型免耕播种机横向运动稳定性分析

由于垄作免耕播种机播种是在原垄上进行工作,假如出现掉垄,犁刀切入土中使播种机很难回到垄上,横向运动稳定性对于垄作免耕播种机是十分重要的。应用第二类拉格朗日方程研究了2BG-2型免耕播种机工作的横向稳定性,并研制了圆锥台型的导向装置,行走在垄沟里,保持播种机走在垄上,防止从垄上滑下。试验表明加装新型导向机构的播种机工作稳定可靠。

回转窑内滚动状态下颗粒横向运动的影响因素的实验研究

回转窑内物料颗粒的横向运动使物料的传热和传质得到加强,其研究对于回转窑的优化设计和运行是十分重要的。本文在数学模型的基础上采用数码摄像的方法对多种物料颗粒在旋转筒体内的横向运动进行了实验研究,考察了筒体直径、旋转速度、料床内物料的动态休止角等参数对于泻落层厚度、颗粒运动速度、流量以及物料在料床表面停留时间的影响,并通过实验验证了数学模型。

基于H_∞的车辆横向运动鲁棒控制

为了实现车辆在横向运动过程中的精确控制,提出了一种车辆横向运动鲁棒控制器。通过控制输入转向系统控制器中转角的大小得到理想的车辆质心横向加速度,实现鲁棒稳定和较小的控制误差。首先根据车辆二自由度模型、转向系统摄动、道路摄动建立广义状态方程,再对广义状态方程进行回路变换,求出控制器,最后进行稳定性分析和试验验证。所得的控制器参数随车速变化而变化,且控制器的设计比其他的变参数控制器设计要简单。稳定性分析结果表明,控制器使得系统内部稳定;实车验证结果表明,控制器能够使车辆横向运动的质心加速度误差控制在0.1m/s2以内。

高速移动平台横向运动自抗扰控制

采用自抗扰控制（active disturbance rejection control，ADRc）方法，对高速轮式车辆和机器人等移动平台的横向运动控制技术进行了研究．首先给出带约束的平台横向运动数学模型，对ADRC进行简要介绍；然后将模型变换为两个仿射型的子系统模型的串联，并针对高速运行要求分别设计两个子系统的ADRC控制器；最后在平台参数摄动和道路扰动的环境下进行仿真．结果表明，ADRC控制器能够在0～40m／s速度范围内控制平台完成平稳和高精度的横向运动．

车辆系统横向运动稳定性评判的数值仿真研究

采用极限环法、构架加速度幅值法、构架和轮对加速度均方根值法对车辆系统的横向运动稳定性进行了评判。结果表明,采用构架加速度幅值法评判得到的临界速度高于采用极限环法得到的,而采用构架和轮对加速度均方根值法评判得到的临界速度在速度高时往往要低于采用极限环法得到的。对于TSI L 84—2008标准规定的构架加速度幅值评判方法,通过仿真分析,建议将其滤波频率3Hz～9Hz改为2Hz～9Hz,以覆盖低于3Hz的蛇行失稳频率,使评判结果更加准确。最后,还对高速车辆蛇行失稳后的脱轨安全性和运行平稳性进行了分析。

船舶横向运动多变量随机控制研究

本文基于多变量随机最优控制理论研究船舶横向运动多变量随机控制规律。文中提出两种控制规律,一种是次优控制规律,该方法简单实用但控制性能较差,另一种是最优控制规律,该方法是利用成形滤波器将有色干扰白化,并将系统模型扩充而实现的,这需要对扰动进行估计建模,因而算法上较复杂,但控制性能较前者高。文中针对典型的船舶模型及航行工况进行了大量的仿真,给出仿真结果,并对两种方法进行了比较。在减少横摇角、横摇角速度、艏摇角、艏摇角速度及横荡速度方面,次优控制可取得20%-50%的效果,但横荡位移增加了14%。最优控制可取得60%-78%的效果,但横荡位移增加了6%。在实际应用时,可按船舶实际情况选用其中一种控制规律。

船舶横向运动受扰力与受扰力矩估计

首先建立船舶横向运动状态方程和测量方程,提出三种力与力矩的估计方法,即用中心差分法、次优估计法和最优估计法对海浪扰动下的船舶横向运动的扰动力和力矩作出估计,并加以分析比较,最后得出结论。

强流直线感应加速器中束流质心横向运动初步计算(英文)

"神龙一号"强流脉冲加速器由72个直线感应加速腔和18个用于测试和真空泵接口的多功能腔组成。直线感应加速器的研制建造中磁轴对中偏差和聚焦磁场的自然偏差所引起的束流质心偏移轨道中心是不可避免的,由于束脉冲期间存在能散,使束流产生Corkscrew运动,导致束流品质变坏。而束脉冲期间的能散只能减小到一定水平,因此必需采取一定的措施抑制Corkscrew幅度的增长。在加速器的安装阶段,脉冲悬丝技术被应用于准直加速段聚焦磁场,并在磁轴准直测试的同时对磁场固有倾斜偏差进行初步校正。根据脉冲悬丝测试所得实验数据,采用传输矩阵法对加速段束质心轨迹进行了初步估计,计算中考虑了各加速腔聚焦磁场的倾斜和偏移误差。给出了计算结果和分析。

深海采矿扬矿管横向运动动态分析

运用非线性有限元方法对深海采矿扬矿管的横向运动特性进行了研究 ;对影响扬矿管横向变形和动态应力的各种因素作出详细的分析 ,提出了“位移滞后期”的概念 。

船舶横向运动鲁棒PID控制及优化

针对船舶横向运动控制特点,为达到航向舵控制航向同时达到减横摇的目的,提出了一种基于闭环增益成形和模糊优化算法的鲁棒PID控制器设计方法。根据具有工程实际意义的横摇和艏摇带宽直接构造出横摇、艏摇鲁棒PID控制器,并基于横摇与艏摇频谱,组合成横向控制器。由于用舵来减摇不可避免地增加了舵机的工作负担造成较大的舵机损耗,为此提出对横摇和艏摇控制器输出加入权重分配,采用模糊算法优化横向控制器权系数的方法,达到系统性能综合最优。仿真结果表明所设计的控制器具有较强的鲁棒性,合理的权系数选择,不但可以达到降低舵机损耗的目的,而且提高了航向控制精度。该控制器设计简单,易于船舶横向运动控制的实际工程应用,具有一定的研究价值。

连续进出料CFB密相区中颗粒横向运动行为模拟研究

采用计算颗粒流体力学模型（CPFD）,研究了连续进出料条件下,密相区中床料粒径分布及流化风速对床层气固流动结构、颗粒横向运动行为及停留时间的影响。模型尺寸为900 mm×100 mm×1 200 mm。模拟结果显示,床面呈现出左高右低,排渣口上方存在“死区”,随着流化风速的增加,床面高度差及“死区”大小减小,床内颗粒平均停留时间先减小后增大,最后趋于不变,停留时间分布的离散程度增加,床层膨胀度增加,达到一定风速后增加幅度减小。相同风速下,单一粒径与0.3-0.6 mm宽筛分条件下得到的结果基本一致,0.6-1.5 mm宽筛分床内得到平均停留时间要大,停留时间分布函数更为集中。

无人驾驶汽车横向运动LQR控制器设计及工况测试

为提高无人驾驶汽车横向运动效果,发明了一种能够自主调节加权矩阵的预瞄策略与线性最优控制(LQR)优化调节器,加入前馈控制方法来调节智能汽车横向运动参数。通过非预瞄方式构建得到路径跟踪误差的力学仿真模型,构建了横向前馈以及LQR反馈控制器,并采用仿真方法比较带前馈控制状态下LQR优化控制器。双移线工况测试结果表明:包含前馈控制的LQR优化控制器可以对0.3 m以内的路径进行跟踪距离偏差,并使航向偏差不超过0.1 rad,且仅需要调节较少次数。连续换道工况测试结果表明:设置前馈控制调节的LQR控制器可以获得较小的距离偏差与航向偏差,并更加精确跟踪目标路径,达到了理想控制状态。该研究显著提高了控制精度,且增强控制器自适应能力,为提高汽车运行稳定性提供了良好理论支撑。

小型射频驻波加速管首腔腔型及注入条件对束流横向运动影响的研究

本文着重研究小型射频驻波加速管的首腔的腔型(对称腔与非对称腔)、场型、注入条件(横向发射度,注入角等)对束流横向运动的影响。讨论了减小横向发射度增长及减小束包络半径的途径。

电子束心的横向运动：Corkscrew

电子束心的横向运动：Ｃｏｒｋｓｃｒｅｗ施将君，李献文（中物院流体物理所，成都５２３信箱，６１０００３）摘要由于轴向引导磁场的存在，直线感应加速器中当束轴与磁轴有夹角时，束心要发生磁回旋运动。当电子束存在能散度时，束心的磁回旋运动演变成束心的ｃｏｒｋｓ...

文件横向运动的内涵研究

文件横向运动最早由我国学者吴品才教授提出,揭示了文件除纵向运动之外的其他运动情况,深化了文件运动理论。但笔者认为,现行的文件横向运动的概念界定尚存不完善之处,容易造成横向运动与利用活动之间概念的混淆,笔者通过对文件横向运动内涵的挖掘,理清文件横向运动与档案利用间的区别与联系。

智能汽车横向运动控制关键技术及现状

智能汽车通过良好的运动控制效果达到自主行驶的目的,智能汽车的横向运动控制是保障行驶稳定性的前提。阐述基于比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)控制、模型预测控制(model predictivecontrol, MPC)及滑模变结构控制等现阶段汽车横向运动的主要控制方法,说明每种控制方式的实际应用,探讨其各自的优缺点及适用范围,指出汽车横向运动控制方式的发展方向。研究意义在于面对智能汽车不同的行驶环境和控制精度要求,选用优良的控制方式使得智能汽车安全、可靠的自主行驶。研究成果对智能汽车横向运动控制系统的研发具有一定的借鉴价值。

电子横向运动对共振隧穿的影响

讨论了电子横纵方向运动耦合时的隧穿现象。对CdSe/Zn1-xCdxSe方形双势垒结构和抛物形双势垒结构的数值计算表明 ,在零偏压和非零偏压情况下 ,电子横向运动对共振隧穿的影响是不容忽略的。