考虑经验驾驶行为的入弯实时类人速度规划方法

为提高自动驾驶汽车的安全性、舒适性与通行效率,提出了一种考虑到滑行及安全速度的类人入弯速度规划策略。该策略基于混沌优化理论与实车弯道行驶速度数据,通过将车辆的入弯速度规划问题构建为多目标优化问题,建立了舒适模式与效率模式。通过定义奇点速度,简化了非线性高阶约束条件。结果表明:在该策略规划中,在不同弯道场景下,横向加速度和纵向加速度均在摩擦圆约束内,可保证车辆的行驶安全。相比于未考虑滑行的方法,在舒适模式下,该策略产生的纵向加速度减小9.76%,通行效率提高61.73%;在效率模式中,纵向加速度为加速度阈值,满足加速度约束,通行效率提高88%。因而,无论舒适模式还是效率模式,该方法均可兼顾舒适性和通行效率。

2-D系统H∞输出反馈迭代学习控制器设计

针对2-D线性离散系统设计迭代学习控制器。首先,给出描述参考轨迹、初始状态、外界干扰等迭代变化参数的高阶内模。然后,聚合这些高阶内模得到增广的高阶内模并构造一种新的迭代学习控制器。针对非零边界条件和干扰的2-D Roesser模型,利用2-D分析方法提出其渐近稳定性。建立了适用于零边界条件和非零边界条件的迭代学习控制律设计准则以实现完美跟踪和2-D H∞性能,并提出了基于高阶内模的H∞输出反馈迭代学习控制器。针对控制器的求解问题,提出了两种不同的解法。最后,对一个初始温度、外界干扰迭代变化的化学反应过程的数值计算,表明了所提出的2-D控制器设计方法的有效性。

横摆与侧偏联合控制在汽车操稳中的应用

汽车操稳性对汽车安全性能起着至关重要的作用,精确建立整车动力学模型和获取车辆运动状态参数,可以提高汽车操稳性控制的鲁棒性。首先建立汽车电子机械制动系统模型及其三闭环控制系统,其次建立整车动力学模型,设计基于卡尔曼滤波算法的状态观测器对车辆运行状态进行最优估计。提出汽车侧偏与横摆联合控制策略,并引入分配系数实现对横摆角速度和质心侧偏角的联合控制。硬件在环试验结果表明,所建立的联合控制策略可有效地控制汽车的横摆与侧偏,有助于改善汽车的操稳性。

基于HELS方法的噪声诊断技术研究

基于赫姆霍兹方程最小二乘法(HELS)的噪声诊断技术,将赫姆霍兹方程应用于噪声诊断技术中,把声场中声压转化为一组线性无关的独立函数的叠加,使用最小二乘法根据已知的较少噪声信号准确高效地重建声源表面的声压。建立基于非线性优化理论的新型HELS-PSO模型进行噪声源识别和声场重建研究,在实验室中以音箱作为模拟噪声源,通过实验进行验证。实验结果验证了该算法的有效性和高效性,表明新算法的求解精度较高。

减振器节流阀片组当量刚度的有限元分析方法

针对如何高效准确地通过有限元分析方法获取减振器节流阀片组刚度特性的问题,采用有限元分析方法对节流阀片组建立考虑流固耦合效应的流固耦合模型和不考虑流固耦合效应的结构模型。对模型进行求解,提取计算结果中节流阀阀片组的刚度特性曲线,发现:当节流阀阀片和阀座不存在开槽且阀片变形较小时,可建立结构模型求解节流阀片组刚度特性,当变形较大时,则需建立流固耦合模型求解阀片组刚度;当节流阀或阀座存在开槽时,需建立流固耦合模型进行求解;对流固耦合模型中的流体施加不同的速度载荷,发现:高速激励且阀片变形较大时,需建立流固耦合模型求解节流阀阀片组刚度特性,同时发现:阀片组刚度特性与阀片变形速度有关且阀片变形速度越大,阀片组刚度特性越弱。建立某型双筒充气阀片式液压减振器的性能仿真模型,通过仿真结果与试验结果对比可知,以上所得结论是正确可信的。

汽车减振器非圆截面节流孔节流特性分析

以某乘用车后悬架双筒充气式液压减振器为研究对象,采用一维和三维仿真相结合的方法建立考虑减振器摩擦力、橡胶衬套和减振器泄漏等因素的减振器性能分析模型。对减振器中存在的非圆截面节流孔在一维模型中的模拟进行探讨,同时探讨阀片变形对阀片缺口节流特性的影响。通过仿真结果与实验结果的对比可知,采用三维仿真获得的压降-体积流速定义非圆孔的方法,对减振器中非圆孔的节流特性进行研究是切实可行的,所建立的双筒充气式液压减振器精细化模型可很好地模拟减振器的动态特性。

基于H∞滑模控制的移动机器人轨迹跟踪研究

针对移动机器人轨迹跟踪过程中存在的诸多不确定性,利用Backstepping的思想和Lyapunov方法设计了H∞滑模控制。通过自适应模糊控制来优化滑模控制器的开关增益,从而消除滑模控制中存在的抖振现象。最后分别进行了直线、圆周、正弦三种轨迹跟踪仿真J_1实验,验证了系统的全局渐进稳定性和抗干扰性。证明了该控制算法的有效性。

悬架筒式减振器异响鉴别系统设计

针对某车型悬架筒式减振器异响问题,分别进行整车路试和台架试验,在收集大量数据情况下,提出采用基于权重的聚类分析法鉴别减振器异响,并分析其中的原理。在此基础上,通过Lab VIEW虚拟仪器软件开发平台与MATLAB信号处理工具箱相结合,设计一套用于鉴别车辆悬架筒式减振器异响的测试系统,并对减振器进行异响鉴别。结果表明,该测试系统鉴别结果与减振器整车路试主观评价相关系数高于0.92,能够满足工厂企业产品质量控制方面检测要求,可为今后产品抽样检测、提高异响鉴别可靠度和改进生产过程提供参考。

基于FFT和DWT的柴油发电机电网谐波分析

稳态谐波信号的分析常采用快速傅里叶变换(FFT),但对于暂态信号的误差较大。离散小波变换(DWT)特别适合于非稳态信号的分析,但对于稳态谐波的分析效果没有FFT好。结合柴油发电机电网的特点,提出了基于FFT和DWT的联合分析方法。首先通过DWT将柴油发电机电网谐波信号分解为低频稳态部分和高频暂态部分,再采用FFT和db4小波对两部分信号分量依次进行分析。利用Matlab软件仿真,分析算法获得了较好的预期效果,说明联合分析策略在柴油发电机电网谐波分析中具有一定的可行性和实用性。

柴油机DOC+SCR系统数值仿真与结构优化

为降低柴油机污染物排放,提出DOC+SCR直筒型催化器系统,利用计算流体动力学(CFD)建立DOC+SCR直筒型催化器的三维数值仿真模型,该模型包括尿素水溶液的蒸发和分解,但忽略催化剂表面的催化还原反应,基于简化模型提出一种NO_x转换效率的计算方法,根据试验结果对数值模型和NO_x转换效率计算方法进行验证.分析计算得到的催化器系统内部流场分布情况,提出多种结构优化方案,结果表明:优化后,特定工况下催化器系统压降由9.98,kPa减小至8.60,kPa,催化器结构因素引起的压降由2.98,kPa降低至1.60,kPa;SCR入口截面还原剂NH_3均匀性指数可提高到93.45%,,在特定工况下NO_x转换效率可达92.87%,.

H_∞控制器在倒立摆控制中的应用

倒立摆由于自身的特殊性,必须采用有效的控制方法才可以使其稳定,因此倒立摆系统常用于验证控制系统的性能。目前倒立摆中采用LQR控制的较多,但是LQR的抗干扰能力相对较差。为此,提出了采用H_∞理论设计的控制器。仿真结果表明,H_∞控制器具有很强的抗干扰能力,在干扰存在时具有较强的鲁棒性,控制效果很好。

基于模型的SCR车载故障诊断策略

以柴油机选择性催化还原(SCR)后处理系统为研究对象,对SCR催化器化学反应机理进行了系统的研究,并建立了SCR催化器模型,设计了基于模型的SCR控制策略和车载故障诊断(OBD)策略.为了便于建模,沿着气流轴线方向将SCR催化器分为数个理想的SCR单元,并建立了SCR催化器的化学反应动力学模型和温度模型等.然后设计了基于自适应滑模观测器的催化器状态观测器.利用反步法设计了SCR控制器,对SCR催化器沿着气流轴线方向的储氨状态分布进行控制,实现减少NOx排放的同时避免氨(NH3)泄漏造成的二次污染.最后,开发了基于模型的OBD策略,并进行了试验验证,结果表明:基于模型的SCR控制策略和OBD策略是有效的.

便携式家具搬运器抬升装置设计

本文针对实际生活中家具搬运出现的各种困难,在对家具搬运产品进行市场调研的基础上,设计了一款便携式家具搬运器,成功解决了搬运落地式笨重家具这一生活难题。