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基于二次规划的智能网联汽车路径规划算法
1
作者
肖应学
何超
包广元
《机电工程技术》
2024年第4期41-44,共4页
针对结构化道路下自动驾驶车辆实时路径规划存在路径不稳定、曲率不连续、运算时间长等问题,提出一种基于二次的路径规划算法。从全局离散的导航路径中截取一段做平滑处理,构建Frenet坐标系;在离散的SL空间中用动态规划对车道内的障碍...
针对结构化道路下自动驾驶车辆实时路径规划存在路径不稳定、曲率不连续、运算时间长等问题,提出一种基于二次的路径规划算法。从全局离散的导航路径中截取一段做平滑处理,构建Frenet坐标系;在离散的SL空间中用动态规划对车道内的障碍物做绕行决策,从而开辟可行驶区域;利用二次规划从可行驶区域中构建以安全性和舒适性评价指标为核心的代价函数,评价规划路径成本,选择能够最小化代价的最优路径。通过MATLAB/Simulink搭建算法框架,仿真实验结果表明,该算法在结构化道路的静态避障环境中规划出的路径平稳、曲率更小、运行时间快,相比较传统的Apollo算法更平稳可靠。
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关键词
路径规划
二次规划
智能网联汽车
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职称材料
柴油机螺旋进气道直流段的正交优化设计
2
作者
张韦
庞晨晨
+3 位作者
包广元
陈朝辉
陈永
范吉文
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2023年第7期1120-1128,共9页
通过构建YN33柴油机气道-气门-燃烧室计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)模型,以涡流比和进气量作为评价指标,对柴油机螺旋进气道直流段的直流段上偏角、直流段下偏角、直流段长度这3个关键结构参数进行正交优化设计。...
通过构建YN33柴油机气道-气门-燃烧室计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)模型,以涡流比和进气量作为评价指标,对柴油机螺旋进气道直流段的直流段上偏角、直流段下偏角、直流段长度这3个关键结构参数进行正交优化设计。结果表明:直流段长度对缸内涡流比、进气量的影响最大;直流段上偏角、直流段下偏角及直流段长度3个参数,分别取值82°、85°和69 mm时,可使缸内涡流比和进气量相对原机分别提高26.02%与5.50%;在此条件下,放热率峰值和累积放热量与原机相比分别增加了4.92%和8.29%。
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关键词
柴油机
螺旋进气道
气道直流段
涡流比
进气量
正交优化设计
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职称材料
单气道柴油机气缸内近壁面流场与不同截面涡流比分析
被引量:
1
3
作者
张韦
包广元
+3 位作者
彭益源
陈朝辉
蒋倩昱
宗广成
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期40-47,共8页
构建单螺旋气道柴油机的气道气门气缸的计算机辅助设计(CAD)模型,开展油流法稳流试验及不同截面涡流比测量,并进行计算流体力学(CFD)模拟,利用试验结果验证CFD计算,分析缸内近壁面的流场及气缸不同截面涡流比的变化。结果显示:采用质量...
构建单螺旋气道柴油机的气道气门气缸的计算机辅助设计(CAD)模型,开展油流法稳流试验及不同截面涡流比测量,并进行计算流体力学(CFD)模拟,利用试验结果验证CFD计算,分析缸内近壁面的流场及气缸不同截面涡流比的变化。结果显示:采用质量比为8∶8∶3的甲基硅油、油酸、铝粉的油剂配方所显示的缸内近壁面流场信息最为清晰完整;距进气口最近的气缸内近壁面形成气流高流速区,高流速区面积会随着气门开度的增大而增加,在高流速区域气缸壁面润滑油膜厚度减小,存在磨损加剧的风险。在进气过程中,随着气门开度逐渐增大,缸内的涡流比会逐级提升;随着涡流比测量面逐渐远离缸盖,各测量面的涡流比逐渐降低。
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关键词
螺旋进气道
近壁面流场
涡流比
油流法
稳流测试
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职称材料
进气道关键结构参数对缸内充量分层模拟研究
4
作者
包广元
张韦
+1 位作者
陈朝辉
蒋倩昱
《农业装备与车辆工程》
2021年第2期31-36,47,共7页
通过进气充量分层,实现缸内分层燃烧,将进气道的进气截面等分为进气道右上区(A区)、进气道左上区(B区)、进气道左下区(C区)、进气道右下区(D区)4个区域,分别通入4种不同示踪气体,研究进气在缸内的运动及分布规律。研究表明:D区进气贡献...
通过进气充量分层,实现缸内分层燃烧,将进气道的进气截面等分为进气道右上区(A区)、进气道左上区(B区)、进气道左下区(C区)、进气道右下区(D区)4个区域,分别通入4种不同示踪气体,研究进气在缸内的运动及分布规律。研究表明:D区进气贡献率最大,占27.3%,B区进气贡献率最小为22.4%;且在压缩上止点附近B区可以形成较为规则的环形分布,但在ω燃烧室靠近皮带轮一侧有较多的气体。通过对进气道3个关键结构参数,进气道偏转角、螺旋室高度、进气道偏心距研究得出结论:进气道偏转角为15°时,缸内涡流强度最大,在进气道偏心距为-2 mm时,缸内涡流强度最小;通过对进气道结构参数进行优化,在进气道偏转为15°时,B区进气浓度梯度差最大。
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关键词
螺旋进气道
分区进气
结构参数
充量分层
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职称材料
柴油机催化型颗粒捕集器喷油助燃再生特征
被引量:
8
5
作者
张韦
陈朝辉
+2 位作者
孔孟茜
赵罗峰
包广元
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期92-99,共8页
针对在用车辆的排放升级改造,以及满足非道路移动源四阶段排放标准限制要求,该文基于自主开发的喷油助燃主动再生系统,开展了加装DPF(diesel particulate filter)和不同CDPF(catalyzed diesel particulate filter)后处理器的发动机外特...
针对在用车辆的排放升级改造,以及满足非道路移动源四阶段排放标准限制要求,该文基于自主开发的喷油助燃主动再生系统,开展了加装DPF(diesel particulate filter)和不同CDPF(catalyzed diesel particulate filter)后处理器的发动机外特性试验和喷油助燃主动再生燃烧试验。结果表明:催化剂负载量为530g/m^3的CDPF,对外特性下发动机的动力性和经济性影响较小,并为碳烟再生提供了充足的NO_2组分,因而其最大排气压差比DPF低8.8kPa。630℃时无二次供气的CDPF其再生效率高达96.4%,载体最高温度比DPF低31℃;采用二次供气速率1.25L/s、时长180s,继续供气速率0.625 L/s、时长420 s的再生方案,600℃时CDPF的再生效率为83.2%,载体最高温度比无二次供气时降低了64℃;进行停机再生与怠速再生时,催化剂负载量为530 g/m^3的CDPF具有更好的再生特性,其停机再生效率为76.4%,怠速再生效率达到88.5%。本研究对开发安全、高效的主动再生系统具有借鉴意义,并可为催化条件下的主动再生策略研究提供数据支撑。
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关键词
柴油机
燃烧
催化剂
再生
DPF
CDPF
喷油助燃
台架试验
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职称材料
不同替代率生物柴油引燃天然气双燃料发动机的燃烧及排放过程三维模拟
被引量:
1
6
作者
刘义清
赵罗峰
+2 位作者
包广元
张韦
陈朝辉
《农业装备与车辆工程》
2018年第11期1-5,共5页
以D19高压共轨柴油机为研究机型,构建了D19燃烧室网格模型,将3D-CFD数值模拟作为主要研究手段,利用AVL FIRE与生物柴油/天然气双燃料化学动力学机理耦合,对生物柴油引燃天然气双燃料发动机在不同天然气替代率条件下的燃烧与排放特性,展...
以D19高压共轨柴油机为研究机型,构建了D19燃烧室网格模型,将3D-CFD数值模拟作为主要研究手段,利用AVL FIRE与生物柴油/天然气双燃料化学动力学机理耦合,对生物柴油引燃天然气双燃料发动机在不同天然气替代率条件下的燃烧与排放特性,展开了三维数值模拟研究。结果表明:随天然气替代率的增加,整个缸内速度场减弱,燃烧始点推迟,滞燃期延长,缸内温度降低,NO生成量和排放量降低,CO生成峰值降低,但其氧化量减少,导致CO最终排放量增加。
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关键词
双燃料发动机
燃烧特性
替代率
排放特性
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职称材料
题名
基于二次规划的智能网联汽车路径规划算法
1
作者
肖应学
何超
包广元
机构
西南林业大学机械与交通学院
云南省高校高原山区机动车环保与安全重点实验室
出处
《机电工程技术》
2024年第4期41-44,共4页
基金
云南省教育厅科学研究基金项目(2020J0418)
云南省高层次人才项目(YNWR-QNBJ-2018-066,YNQR-CYRC-2019-001)。
文摘
针对结构化道路下自动驾驶车辆实时路径规划存在路径不稳定、曲率不连续、运算时间长等问题,提出一种基于二次的路径规划算法。从全局离散的导航路径中截取一段做平滑处理,构建Frenet坐标系;在离散的SL空间中用动态规划对车道内的障碍物做绕行决策,从而开辟可行驶区域;利用二次规划从可行驶区域中构建以安全性和舒适性评价指标为核心的代价函数,评价规划路径成本,选择能够最小化代价的最优路径。通过MATLAB/Simulink搭建算法框架,仿真实验结果表明,该算法在结构化道路的静态避障环境中规划出的路径平稳、曲率更小、运行时间快,相比较传统的Apollo算法更平稳可靠。
关键词
路径规划
二次规划
智能网联汽车
Keywords
path planning
quadratic programming
intelligent connected vehicles
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
柴油机螺旋进气道直流段的正交优化设计
2
作者
张韦
庞晨晨
包广元
陈朝辉
陈永
范吉文
机构
昆明理工大学云南省内燃机重点实验室
昆明云内动力股份有限公司
出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2023年第7期1120-1128,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51665023,51666007)。
文摘
通过构建YN33柴油机气道-气门-燃烧室计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)模型,以涡流比和进气量作为评价指标,对柴油机螺旋进气道直流段的直流段上偏角、直流段下偏角、直流段长度这3个关键结构参数进行正交优化设计。结果表明:直流段长度对缸内涡流比、进气量的影响最大;直流段上偏角、直流段下偏角及直流段长度3个参数,分别取值82°、85°和69 mm时,可使缸内涡流比和进气量相对原机分别提高26.02%与5.50%;在此条件下,放热率峰值和累积放热量与原机相比分别增加了4.92%和8.29%。
关键词
柴油机
螺旋进气道
气道直流段
涡流比
进气量
正交优化设计
Keywords
diesel engine
helical intake port
DC section of intake port
swirl ratio
air input
orthogonal optimization design
分类号
TK421 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
单气道柴油机气缸内近壁面流场与不同截面涡流比分析
被引量:
1
3
作者
张韦
包广元
彭益源
陈朝辉
蒋倩昱
宗广成
机构
昆明理工大学
昆明云内动力股份有限公司
出处
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期40-47,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51665023,51666007)。
文摘
构建单螺旋气道柴油机的气道气门气缸的计算机辅助设计(CAD)模型,开展油流法稳流试验及不同截面涡流比测量,并进行计算流体力学(CFD)模拟,利用试验结果验证CFD计算,分析缸内近壁面的流场及气缸不同截面涡流比的变化。结果显示:采用质量比为8∶8∶3的甲基硅油、油酸、铝粉的油剂配方所显示的缸内近壁面流场信息最为清晰完整;距进气口最近的气缸内近壁面形成气流高流速区,高流速区面积会随着气门开度的增大而增加,在高流速区域气缸壁面润滑油膜厚度减小,存在磨损加剧的风险。在进气过程中,随着气门开度逐渐增大,缸内的涡流比会逐级提升;随着涡流比测量面逐渐远离缸盖,各测量面的涡流比逐渐降低。
关键词
螺旋进气道
近壁面流场
涡流比
油流法
稳流测试
Keywords
helical intake port
near-wall flow field
swirl ratio
oil flow method
steady flow test
分类号
TK442 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
进气道关键结构参数对缸内充量分层模拟研究
4
作者
包广元
张韦
陈朝辉
蒋倩昱
机构
昆明理工大学云南省内燃机重点实验室
出处
《农业装备与车辆工程》
2021年第2期31-36,47,共7页
文摘
通过进气充量分层,实现缸内分层燃烧,将进气道的进气截面等分为进气道右上区(A区)、进气道左上区(B区)、进气道左下区(C区)、进气道右下区(D区)4个区域,分别通入4种不同示踪气体,研究进气在缸内的运动及分布规律。研究表明:D区进气贡献率最大,占27.3%,B区进气贡献率最小为22.4%;且在压缩上止点附近B区可以形成较为规则的环形分布,但在ω燃烧室靠近皮带轮一侧有较多的气体。通过对进气道3个关键结构参数,进气道偏转角、螺旋室高度、进气道偏心距研究得出结论:进气道偏转角为15°时,缸内涡流强度最大,在进气道偏心距为-2 mm时,缸内涡流强度最小;通过对进气道结构参数进行优化,在进气道偏转为15°时,B区进气浓度梯度差最大。
关键词
螺旋进气道
分区进气
结构参数
充量分层
Keywords
helical intake port
partition intake
structural parameters
charge stratification
分类号
TK421.5 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
柴油机催化型颗粒捕集器喷油助燃再生特征
被引量:
8
5
作者
张韦
陈朝辉
孔孟茜
赵罗峰
包广元
机构
昆明理工大学交通工程学院云南省内燃机重点实验室
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期92-99,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51666007
51665023)
文摘
针对在用车辆的排放升级改造,以及满足非道路移动源四阶段排放标准限制要求,该文基于自主开发的喷油助燃主动再生系统,开展了加装DPF(diesel particulate filter)和不同CDPF(catalyzed diesel particulate filter)后处理器的发动机外特性试验和喷油助燃主动再生燃烧试验。结果表明:催化剂负载量为530g/m^3的CDPF,对外特性下发动机的动力性和经济性影响较小,并为碳烟再生提供了充足的NO_2组分,因而其最大排气压差比DPF低8.8kPa。630℃时无二次供气的CDPF其再生效率高达96.4%,载体最高温度比DPF低31℃;采用二次供气速率1.25L/s、时长180s,继续供气速率0.625 L/s、时长420 s的再生方案,600℃时CDPF的再生效率为83.2%,载体最高温度比无二次供气时降低了64℃;进行停机再生与怠速再生时,催化剂负载量为530 g/m^3的CDPF具有更好的再生特性,其停机再生效率为76.4%,怠速再生效率达到88.5%。本研究对开发安全、高效的主动再生系统具有借鉴意义,并可为催化条件下的主动再生策略研究提供数据支撑。
关键词
柴油机
燃烧
催化剂
再生
DPF
CDPF
喷油助燃
台架试验
Keywords
diesel engine
combustion
catalysts
regeneration
DPF
CDPF
fuel injection assisted combustion
bench test
分类号
TK411.5 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
不同替代率生物柴油引燃天然气双燃料发动机的燃烧及排放过程三维模拟
被引量:
1
6
作者
刘义清
赵罗峰
包广元
张韦
陈朝辉
机构
昆明理工大学城市学院
昆明理工大学云南省内燃机重点实验室
出处
《农业装备与车辆工程》
2018年第11期1-5,共5页
基金
国家自然科学基金(51665023
51666007)
文摘
以D19高压共轨柴油机为研究机型,构建了D19燃烧室网格模型,将3D-CFD数值模拟作为主要研究手段,利用AVL FIRE与生物柴油/天然气双燃料化学动力学机理耦合,对生物柴油引燃天然气双燃料发动机在不同天然气替代率条件下的燃烧与排放特性,展开了三维数值模拟研究。结果表明:随天然气替代率的增加,整个缸内速度场减弱,燃烧始点推迟,滞燃期延长,缸内温度降低,NO生成量和排放量降低,CO生成峰值降低,但其氧化量减少,导致CO最终排放量增加。
关键词
双燃料发动机
燃烧特性
替代率
排放特性
Keywords
dual-fuel engine
combustion characteristics
substitution ratio
emission characteristics
分类号
TK422 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于二次规划的智能网联汽车路径规划算法
肖应学
何超
包广元
《机电工程技术》
2024
0
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职称材料
2
柴油机螺旋进气道直流段的正交优化设计
张韦
庞晨晨
包广元
陈朝辉
陈永
范吉文
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
3
单气道柴油机气缸内近壁面流场与不同截面涡流比分析
张韦
包广元
彭益源
陈朝辉
蒋倩昱
宗广成
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
1
下载PDF
职称材料
4
进气道关键结构参数对缸内充量分层模拟研究
包广元
张韦
陈朝辉
蒋倩昱
《农业装备与车辆工程》
2021
0
下载PDF
职称材料
5
柴油机催化型颗粒捕集器喷油助燃再生特征
张韦
陈朝辉
孔孟茜
赵罗峰
包广元
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
8
下载PDF
职称材料
6
不同替代率生物柴油引燃天然气双燃料发动机的燃烧及排放过程三维模拟
刘义清
赵罗峰
包广元
张韦
陈朝辉
《农业装备与车辆工程》
2018
1
下载PDF
职称材料
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