基于惯性导航与立体视觉的风管清扫机器人同时定位与地图创建方法

风管清扫机器人是用于完成中央空调通风管道系统清扫工作的一种自动化设备,为提高其在庞大且封闭的未知通风管道网络中的自主导航能力,提出一种低成本的机器人同时定位与地图创建解决方案。该方案结合惯性测量单元的高速动态性能及双目立体视觉传感器良好的环境感知能力,通过采用Rao-Blackwellized粒子滤波方法融合两种传感器的测量信息,可以有效地抑制惯性传感器的漂移,快速地估计机器人三维的位置、姿态和速度,并且获取稳定的环境视觉路标信息,能够满足风管清扫机器人同时定位和地图创建的要求。同时,为确保视觉路标关联的鲁棒性,提出一种双向的基于几何相容性及路标视觉特征相结合的数据关联方法。试验结果证明所提的同时定位与地图创建方案和数据关联法的有效性。

强降雨场景下自适应巡航控制系统的安全控制策略

本文针对强降雨场景下毫米波雷达的目标运动非预期测量误差较大引发ACC系统的预期功能安全问题,提出了强降雨场景下自适应巡航控制系统的安全控制策略。首先使用双状态卡方对毫米波雷达输出的目标信息进行检验,以确定其是否存在安全风险;接着通过卡尔曼滤波对存在安全风险的目标信息进行修正;然后将修正的目标信息输入ACC控制器控制车辆运动状态,实现安全控制;最后通过搭建的Prescan/Simulink联合仿真平台对提出的安全控制策略进行了仿真验证。结果表明:双状态卡方检验可及时检测风险信息(检测时间偏差在1.31 s以内),卡尔曼滤波修正误差在3.66 m以内,有效保证了ACC系统在强降雨场景下安全稳定运行。

汽车轨迹跟踪模型预测控制的加速求解方法

针对汽车轨迹跟踪模型预测控制求解中存在的规模较大、求解效率较低的问题,提出一种基于时域分解的加速计算方法提高求解效率.首先引入全局一致性变量,将模型预测控制中邻接控制周期的时域耦合约束转化为全局一致性约束,实现时域解耦;随后在交叉方向乘子法框架下推导了时域分解后优化问题的分块更新方法,并设计了分块更新数值求解问题的停止准则,从而将大规模优化问题转化为小规模子问题;最后搭建了Simulink-CarSim平台进行了算法的仿真验证.仿真结果表明,在求解精度不变的情况下,求解耗时下降24.21%,从而实现模型预测控制问题的加速求解.

关于电气工程弱电系统质量控制探讨

随着我国科技的发展，电气工程已经成为我国重要工程之一。弱电系统是电气工程的重要组成部分，应该对其质量加强控制从而保证电气工程的顺利运行。笔者根据相关工作经验，主要探究电气工程弱电系统质量控制的相关问题，供大家参考和借鉴。

智能汽车显式沟通下的交互式行人穿行行为预测

室内停车场是“行人-智能汽车”(Pedestrian-intelligent vehicle,P-IV)产生交互的典型场景,针对P-IV交互过程中缺乏交互阶段的定量划分,提出行人穿行风险状态评估(Pedestrian crossingriskassessment,PCRA)模型,该模型依据行人与车辆运动之间的时空关联,将P-IV交互过程定量划分为四个阶段,并明确各阶段边界。针对缺乏探讨显式沟通信息对P-IV交互策略及行人预测的影响,首先基于PCRA模型预测行人的纵向可穿行范围,将其作为智能汽车向行人传递的动态显式沟通信息;然后分析显式沟通下的P-IV交互决策顺序,结合交互过程中行人穿行行为的关键特征量,依据模糊理论建立融合预测层与识别层的行人穿行行为预测模型。试验结果表明,PCRA模型能够准确评估行人穿行风险,定量预测行人的纵向可穿行范围;行人穿行行为预测的平均提前时间为0.46 s,达到有效预测效果。

基于预定义几何集的斜列式泊车路径规划方法

目前预定义几何集方法主要用于平行车位和垂直车位2种类型的泊车路径规划,对于未涵盖的停车位种类而言则存在无法规划泊车路径的问题,使得自主泊车系统对于能够泊入的车位种类存在局限性。为了设计斜列式泊车方式用以提高自主泊车系统中车位种类的覆盖率,提出一种基于预定义几何集的斜列式泊车路径规划方法。首先,提出了斜列式C字形泊车路径规划方法,利用几何学设计一种圆弧相切斜线的路径,并通过多项式建模表征任意角度停车位下的斜列式C字形泊车路径;其次,通过分析泊车路径与停车位中可能发生碰撞的关键点之间的距离,构建了泊车路径碰撞约束模型,以此分析不同规格停车位下约束条件的参数,从而获得规划路径安全区域;然后,结合拓扑地图信息与斜列式C字形泊车路径规划的碰撞约束模型,获得合适的泊车路径起始点范围,继而生成与全局路径无缝衔接的安全泊车路径;最后,通过MATLAB/Simulink仿真验证此方法的有效性,并通过实车试验证明实用性。结果表明:所提方法针对任意规格的斜列式停车位,均能有效地规划出无碰撞条件下的斜列式泊车路径;同时,车辆能够良好地跟踪所规划的路径,实现精准泊入停车位,证明所提方法能够提高自主泊车系统中停车位种类的覆盖率,并大幅度提高自主泊车系统的实用性。