面向智能网联汽车人才需求的车辆工程专业学位研究生培养模式研究

本文分析了当前车辆工程专业学位研究生的培养模式的现状以及存在的问题,根据我国目前的汽车产业发展要求,以满足我国新智能网联能源汽车产业发展的高水平应用性专业技术人员的培养为目标,进行了高校与企业深度融合的一体化教育改革探索。通过多课程、跨专业融合改革课程,联合企业注重工程应用实践及多导师协同指导研究生学位论文课题与研究方向等方面,积极探索出了车辆工程专业学位研究生培养的新模式。

弯道车辆自适应巡航横纵向跟踪控制

针对车辆在弯道工况下的跟踪控制问题,提出一种适用弯道工况的自适应巡航(ACC)控制系统。针对复杂的道路情况,将ACC系统划分为定速巡航、跟随、避撞3种模式;设计基于PID定速巡航模式,基于模型预测算法(MPC)的纵向速度跟踪控制器,设计考虑纵向车速的横向路径控制器,引入横向与纵向安全指数,实现车辆横向与纵向运动的跟踪控制;通过Matlab/Simulink和Carsim搭建仿真平台,设计4种仿真工况验证所设计跟踪控制器的有效性。仿真结果表明:所设计的横纵向跟踪控制器能跟踪期望的轨迹,具有较好的鲁棒性。

新工科背景下车辆工程专业大学生创新实践能力培养研究

以新工科背景下地方高校车辆工程专业大学生创新实践能力培养为研究对象,探索基于学科竞赛对实践教学的重要性,通过构建完善的学科竞赛体系,激发学习兴趣,提高竞争能力,以赛促学,探讨车辆工程专业学科竞赛的实施措施和课程理论教学培养体系的构建。

“卓越计划”下车辆工程实验教学体系改革与实践

在"卓越工程师教育培养计划"指导下,为全面提高学生的工程实践和设计创新能力,对车辆工程专业实验教学的现状及问题进行了分析,提出基于典型工程环节来组织实践环节的改革思路,对实验课程体系构建、实验项目设计、实践环节运行模式,进行了研究与实践探索,表明该思路对车辆工程或其他工科专业都具有较强的参考意义。

基于深度学习的端到端车辆运动规划方法研究

在现有端到端的深度学习自动驾驶框架中,普遍存在规划控制预测精度低的问题,这往往是由于输入数据源单一、无法兼顾时间和空间信息而导致的。为更好地体现虚拟仿真测试中自车与环境、交通参与者的历史交互过程对当前时刻决策的影响,本文设计了一种用于自动驾驶仿真环境下车辆运动规划任务的多级时空注意力长短期记忆网络。该算法提取和表征自动驾驶环境的深层抽象信息,并在仿真平台中实现端到端的车辆运动控制。首先,将前视摄像头模型获取的RGB仿真数据的历史连续视频帧序列作为输入,使用卷积模块提取单一时刻图像的空间特征;其次,使用LSTM模块融合图像历史时刻的空间信息,从而获得时间上下文特征。同时,为提高对时空关键信息的提取能力并加速网络收敛,本文在多级时空特征的融合部分采用了时空注意力机制。本研究在Carla仿真平台上进行了测试验证,实验结果表明本文所提出的方法相比单一时空算法更能精确地模仿人类驾驶决策行为。

新工科建设背景下车辆工程实验教学示范中心未来发展路径探析

重庆理工大学建设有车辆工程国家级实验教学示范中心,经过多年的发展与建设,中心初步建成覆盖车辆设计、开发、制造、测试、服务等全生命周期的实践教学体系,为我校车辆工程学科建设与人才培养提供了有力支撑。随着近年来智能与新能源汽车的迅速发展以及新工科建设的深入推进,车辆工程人才培养需求已经发生了深刻变化,对车辆实验教学示范中心的发展与建设提出了新的要求。本文对新形势下车辆实验教学示范中心所面临的一些问题和挑战进行分析总结,并对新形势下中心未来发展路径进行探析。

车辆舒适停车二次速度曲线算法

停车制动过程中车速变为0时,车辆加速度的阶跃变化是影响制动舒适性的主要原因。通过对纵向制动工况进行控制,即对制动后期的加速度和速度重新规划,对速度的规划采用二次曲线形式。规划后车辆制动时的冲击度(加速度的时间变化率)明显减小。在MATLAB软件中验证了算法的正确性,并通过Simulink和Carsim联合仿真得到了整车层面上的优化结果。针对制动舒适性与制动安全性的问题,提出制动系统“减压-保压-增压”的解决方案,并进行了实车试验,试验结果表明各项评价指标良好,在保证安全性的情况下提高了舒适性。

新形势下车辆工程研究生培养所面临的问题及改革思路

随着汽车行业的转型升级,车辆朝着电动化、智能化、网联化、共享化的方向迅速发展,各种新技术不断涌现,汽车行业对人才的需求从低端的操作工人逐步向高水平高素质人才转变,创新型人才的需求逐步增大,车辆工程学科研究生培养面临严峻挑战。本文分析了新形势下对车辆工程研究生培养的要求及当前车辆工程研究生培养所面临的问题,并结合当前实际情况,提出了改革车辆工程研究生培养的思路。

基于工程开发实例的汽车设计课程理实一体化教学改革与实践

汽车设计是车辆工程专业一门重要的主干课程,是培养学生专业基础知识和解决工程问题能力的重要课程。传统的教学方式对于学生培养仍以大量臃肿和繁杂的基础理论知识体系覆盖为主,随着汽车行业的发展与变革,陈旧的教学方式已无法满足现代汽车企业的发展与需求。考虑到传统教学方式存在的问题与现代企业的需求,建立一系列基于工程实例的理实一体化教学体系,帮助学生更好地融入学习,培养学生工程思维和解决实际工程问题的能力。

基于能力培养的车辆工程专业研究生实践教学改革刍探

当前车辆工程专业研究生核心工程应用能力培养相对不足,与企业需求存在一定程度的脱节。要以培养符合行业需求的创新型人才为目标,以车辆工程国家实验教学示范中心优质的理实一体化教学资源为依托,对课程体系、课程内容、教学方式、质量评价等进行改革与实践,进一步提高研究生核心工程应用能力。

车辆工程实验教学示范中心发展及教学质量保障措施

重庆理工大学建设有车辆工程国家级实验教学示范中心,在近几年的发展建设中,学校对中心发展采取了有力保障措施,中心各项业务取得了长足发展。在教学质量保障方面,中心探索了出了一整套措施,有效保障实验中心教学质量。这些措施经过实践检验是行之有效的,对相关实验室建设发展具有一定借鉴意义。

试验环境的盘式制动器NVH特性研究

文中采用多体动力学和声学边界元等数值方法,研究某盘式制动器试验条件下的NVH(Noise,Vibration,Harshness)特性。首先,建立试验环境的制动器刚柔耦合模型,从结构、激励源和传递路径3个方面分析制动NVH特性影响因素;然后,运用声学边界元法仿真得到制动振动辐射的噪声,并与台架试验结果进行比较。结果表明:制动盘第2~5阶轴向模态,支架第2~3阶轴向模态,以及制动钳和连接板第1阶轴向模态等模态固有频率与台架试验噪声频率较接近,可能引起共振而产生制动噪声;在不影响制动性能的前提下,改变制动盘与摩擦衬片阻尼系数能改善制动NVH特性;悬架螺旋弹簧下端振动大,减振器与衬套对振动具有显著衰减作用;由仿真声压级云图发现,制动盘与摩擦片接触部位声压级最大,且随频率增加呈先增后减趋势,与台架试验对应测点的噪声结果进行直接比较,两者趋势一致。

高速路匝道汇入路段驾驶风格

为分析驾驶人在高速路匝道汇入路段的驾驶风格,基于NGSIM数据集进行研究。为保证数据准确性,对数据平滑处理后,设置时空约束剔除异常数据得到匝道汇入合流区的车辆轨迹数据;首先采用因子分析法对原始多维特征进行降维处理得到可完整表征驾驶风格的5个主因子;其次使用K-means算法对主因子进行聚类得到谨慎型、稳健型和激进型3种驾驶风格,并对比降维前后的识别结果。结果表明,在匝道汇入合流区路段,激进型驾驶风格更倾向于在短时间内连续换道,并且在整个匝道汇入的过程中与前车的车头间距更小。

混合动力汽车湿式离合器摩擦副温度场及其影响因素研究

热失效是混合动力汽车湿式离合器发生故障的主要原因之一。摩擦副滑摩过程中具有高度非线性,同时摩擦副温度场受到多个参数影响。为深入研究混合动力汽车离合器摩擦副温度场分布情况,通过搭建混合动力汽车离合器热结构耦合分析模型,对滑摩过程进行仿真计算。在此基础上,深入研究初始转速、接合油压、对偶钢片厚度和摩擦衬片材料等因素对摩擦副温度场的影响。

发动机活塞敲击下的整机动力学响应分析及优化

抑制活塞二次运动产生的敲击噪声是发动机NVH控制的重要内容。以某款两缸四冲程发动机为研究对象,考虑活塞和缸套工作变形及其接触特性,建立整机刚柔耦合动力学模型,探究活塞敲击激励下的整机振动与噪声响应;以活塞间隙、活塞销偏置及活塞质心位置为设计变量,活塞动能和摩擦损失为优化目标进行多目标优化设计。结果表明活塞敲击激励主要影响机体上侧部分,气缸盖罩振动噪声明显;优化后多个转速下的活塞敲击动能、摩擦损失以及机体振动和噪声均有所改善,其中6000 r/min下的活塞敲击动能比优化前降低31.1%;气缸盖罩顶部辐射噪声减小量最大为4.8%。

数字式配流摆线液压马达特性研究

传统摆线液压马达由于采用机械配流,造成机械损失和容积损失高,同时马达结构尺寸大,加工难度较高。基于此,研究一种采用高速电磁开关阀组实现数字式配流与调速一体化的摆线液压马达。分析数字式配流摆线液压马达运行机制与结构特点;在对摆线马达和电磁阀流量特性理论分析的基础上,建立阀-马达动力学模型,针对所提出的模型进行仿真;在此基础上研究摆线马达的配流与转向切换的特性,通过改变PWM占空比,摆线马达可以较好实现双向调速。相比于机械配流式摆线马达,数字式配流摆线马达结构复杂度大大降低,配流与调速的灵活性得到增强。

动力电池复合材料微通道结构主动液冷换热性能研究

大容量圆柱动力电池在电动汽车上的广泛应用导致电池包轻量化和热管理设计需求日益突出。以新型4680大号圆柱电池为研究对象,设计具有4种不同微通道网络(平行、分叉、蛇形和螺旋)的碳纤维增强复合材料(CFRP)圆筒散热结构,并分析微通道网络结构、冷却剂流速、微通道直径以及微通道进出口数量对其散热性能的影响规律。结果表明,在4种微通道CFRP圆筒结构中,平行网络微通道CFRP圆筒结构的整体换热性能最佳;微通道直径对CFRP圆筒散热性能的影响较小,但对泵压影响较大;二进二出CFRP散热圆筒的换热性能比一进一出圆筒换热结构具备明显优势。

基于模型预测控制的重型自卸车差动制动防侧翻控制研究

为有效解决重型自卸车在极限工况下易侧翻失稳的问题,提出了一种基于模型预测控制的差动制动防侧翻控制方法。建立了重型自卸车九自由度车辆动力学模型,以零力矩点侧倾评价指标作为自卸车的侧翻评价指标,通过差动制动控制的方法为四个车轮提供制动力矩,以提高自卸车的行驶稳定性。为验证所提出的防侧翻控制方法的有效性,在鱼钩工况和阶跃工况下,以传统PID差动制动控制和无控制为对比,进行了MATLAB/Simulink与Trucksim的联合仿真,仿真结果显示,相比PID差动制动控制,所提出的基于模型预测控制的差动制动控制方法具有更好的抗侧翻能力,且稳定性较好。

基于改进K均值和马尔科夫链的公交车行驶工况构建

目的为填补目前缺少符合重庆城区地形特点的公交车行驶工况空白。方法提出一种改进的K均值聚类算法与马尔科夫链结合的行驶工况构建方法。通过滤波算法对采集到的重庆城区805路公交车有效行驶数据进行平滑处理,从平滑后的行驶数据中提取出1721条运动学片段;采用核主成分分析法对各运动学片段的特征参数矩阵进行降维处理,以粒子群算法选择适合的K均值初始聚类中心,并通过改进后的K均值聚类算法对运动学片段进行分类标记;最后通过马尔科夫链筛选出合理的运动学片段,构建出时长为1310 s的重庆城区公交车行驶工况。结果将构建的行驶工况与实车采集数据及国内外部分典型工况进行对比,结果表明:所构建的工况与原始数据在速度-加速度的联合分布趋势一致,构建的行驶工况与实车采集数据各特征值误差均小于7%,所构建的工况与原始数据特征高度吻合且能较好地反映出重庆城区公交车怠速时间比例高、加减速频繁等符合区域特点的实际交通状况。结论构建的工况能为重庆市公交车行驶路线规划、排放及油耗测试等方面提供基础标准,同时其涉及的研究方法能为新能源汽车能量管理、控制策略及其他城市工况构建和城市公交线路优化提供参考。

基于DynaProg方法的混合动力汽车燃油经济性与排放的动态优化

为了改善混合动力汽车的燃油经济性,设计了基于DynaProg方法的动态规划(Dynamic Programming,DP)算法,优化能量分配策略。以并联混合动力汽车为研究对象,基于Matlab建立整车模型;以燃油消耗最小为目标,建立DynaProg最优控制的数学模型,求出已知工况下混合动力汽车全局最优的动力源工作状态;与传统混合动力汽车动态规划控制策略和基于规则的混合动力汽车控制策略在运算速度、油耗与排放上分别进行仿真分析比较。结果表明:采用基于DynaProg方法的动态规划控制策略,相较于采用传统动态规划控制策略,运算速度提升了22.46%;相较于采用规则的混合动力汽车控制策略,汽车燃油经济性提高了17.08%,一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)尾气排放量分别降低了2.88%和16.29%。