基于改进极限学习机的路面附着系数估计

路面附着系数是车-路相互作用中最为关键的参数之一,精确识别路面附着系数可用来确定汽车最佳安全控制方式,为此,提出一种基于改进极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)的路面附着系数估计方法。对车辆进行动力学分析,确定神经网络模型的输入量;搭建整车模型和工况,进行仿真试验建立数据集;利用限幅递推平均滤波算法处理数据集,并利用麻雀搜索算法对极限学习机进行改进优化,提高ELM的准确性及稳定性。试验结果表明,改进后的ELM在多方面性能有综合提升,预测准确率为93.4%,提高了4.89%,收敛速度提高了41.33%。

基于实时交通信息的PHEV模型预测控制策略研究

为提升插电式混合动力汽车(PHEV)的燃油经济性,提出了一种基于实时交通信息的车速预测方法,并以燃油经济性最优为目标,借助动态规划(DP)算法在预测时域内进行实时最优转矩分配,建立基于模型预测控制(MPC)的整车能量管理策略。MATLAB/Simulink仿真平台验证结果表明:与传统车速预测方法相比,基于实时交通信息的车速预测方法的车速预测精确度提高了13.5%;与基于历史车速的模型预测控制策略相比,基于实时交通信息的模型预测控制策略使整车燃油经济性提高了9.5%。

基于点云特征全局搜索的回环检测算法

针对纯激光SLAM算法定位漂移问题,提出一种基于点云特征描述子全局搜索的粗匹配回环检测算法。该算法首先采用基于图像距离的快速分割方法对激光点云进行地面点去除,基于点云曲率和关键点聚合算法实现了边缘特征提取和聚类,通过特征描述子生成算法得到当前帧点云的特征描述符,其次经过计算当前帧和历史帧的相似度评分完成全局匹配搜索实现对候选回环帧的选取,完成回环检测粗匹配过程;然后采用NICP算法进行当前帧与候选回环帧的精确匹配,从而完成回环检测过程;最后搭建了移动机器人实车平台,完成对校园数据集的采集,验证了本文算法的定位效果,通过对实车实验结果的分析可知,在实车采集的校园数据集上误差优化程度均值为13.15%,为了进一步验证本文算法的整体性能,在KITTI数据集进行测试对比,结果显示相比较Lego_loam和Lio-sam算法,本文所提算法在保证了运行效率的基础上,有效地改进了定位精度。

基于KFESO的四轮主动转向积分滑模控制

为消除参数不确定和外部不确定扰动对四轮转向车辆操纵稳定性的影响,提出了一种基于卡尔曼扩张状态观测器的四轮主动转向非线性积分滑模控制(KFESO-ISMC)方法。首先设计了一种卡尔曼扩张状态观测器(KFESO),实现了车辆状态观测以及外部扰动估计,克服了传统卡尔曼滤波算法对模型参数精度的依赖的缺点。其次为降低外部扰动引起的车辆状态的跟踪误差,将KFESO观测的系统总扰动补偿到控制输入;并为实现全局鲁棒控制和抑制积分饱和现象,设计了四轮主动转向非线性积分滑模控制方法。最后,硬件在环试验结果表明:在存在内外部不确定扰动情况下,KFESO观测器具有较高的观测精度;在四轮主动转向操纵稳定性的控制方面,KFESOISMC方法相比LQR和ISMC方法具优良的抗扰性能。

基于动态规划的插电式混合动力汽车全局最优控制策略研究

针对某款插电式混合动力汽车,基于动态规划(DP)算法建立了汽车全局最优控制策略。通过将每一时刻SOC初始取值范围均选定为0.6~0.8,对DP程序通用性和计算效率进行了改进。选择能够代表各种道路类型的11种标准工况以及UDDS工况进行仿真验证,结果表明,所编写DP程序通用性良好,汽车在全局最优控制策略下燃油经济性相对于传统电机助力控制策略有明显的提升。

超级电容与燃料电池发动机混合动力系统测试研究

构建了包括混合动力系统、负载系统、数据采集系统及控制系统的超级电容与燃料电池混合动力系统测试平台,并对该系统进行了测试试验。测试结果表明,道路仿真软件RLS能有效模拟实际道路工况;超级电容可弥补燃料电池发动机的缺陷;CAN总线技术采集设备的使用提高了数据采集系统的可靠性。该混合动力系统测试平台为燃料电池汽车的开发提供了试验手段。

基于UG二次开发的参数化零件族系统

文章综合分析了基于特征的参数化建模的理论和方法,运用UG提供的二次开发工具包UG/Open和VC++的MFC AppWizard建立工程,实现了零件族管理系统,对零件族零件进行查询、打开和添加。结果表明,该系统省却了用户对零件族的手动操作,提高零件的设计效率,同时也是一种建立零件库、管理和使用零件库的方法。

基于Isight的增程式电动汽车控制参数多目标优化

文章以某款增程式电动汽车(range-extended electric vehicle,REEV)为研究对象,设计了整车控制策略,借助整车性能仿真软件CRUISE和多学科设计优化软件Isight搭建了整车性能仿真和优化模型,并采用改进的非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-Ⅱ)对增程器控制参数进行多目标优化。优化结果表明,在满足整车能量需求的前提下,优化后的增程器总发电量减少了7.34%,汽车百公里燃油消耗量降低了8.28%。

UG二次开发CAD系统MFC的调用方法研究

介绍UG二次开发工具及其工作原理,着重分析在UG/Open API中对MFC(Microsoft Fundament Class)方法的调用和利用ADO(Active Data Object)类访问数据库,并通过一个完整的例子来说明如何利用UG/Open API,MenuScrip和MFC联合开发CAD系统。

基于模糊逻辑的混合动力汽车控制策略研究

针对插电式混合动力汽车具有电量消耗和电量保持2个阶段的特点,文章提出一种基于转矩分配的模糊控制策略。在Matlab/Simulink环境下建立整车模型,并对提出的控制策略在不同行驶工况下进行仿真。结果表明,在已知路况里程的前提下,能使得电量消耗续驶里程尽量接近总行驶里程,发动机工作在高效区域,并且具有较好的燃油经济性。

基于工况自适应的PHEV等效燃油最小策略

为改善插电式混合动力汽车(PHEV)的燃油经济性,提出一种基于瞬时优化能量管理策略的工况自适应方法。建立基于反向传播(BP)神经网络算法的工况识别模型,以电池电量平衡为约束条件,利用动态规划算法获取标准工况的等效燃油因子序列。根据基于工况识别模型的实时识别结果及电池荷电状态(SOC),利用插值法求解此时的等效燃油因子,实现了瞬时等效消耗最低控制策略(ECMS)的实时应用。结果表明:该文中所提出的方法与未考虑工况识别的传统等效燃油最小能量管理策略比较能很好改善燃油经济性并保证电池电量均衡,5种工况燃油经济性分别改善2.2%、2.5%、3.3%、2.4%和4.0%。

双LCL谐振型电动汽车无线充电系统研究

针对电动汽车(EV)续航较短需频繁充电及雨天充电存在安全隐患的问题,提出一种基于双LCL复合谐振网络的EV无线充电方法,通过调节逆变器的输出频率及初级谐振电容的切入和切出即可实现负载的恒流、恒压输出。一方面,无线充电可实现EV的移动式在线充电,解决了续航短、频繁充电的难题;另一方面,无线充电无物理上的直接接触,避免接触火花等安全隐患。通过仿真和实验验证了双LCL谐振型无线电能传输(WPT)系统应用在EV蓄电池充电上的可行性。

基于UG的通用零部件设计系统

对基于UG的通用零部件的强度设计及建模技术进行了研究;阐述在VC环境下,运用UGOPEN API开发工具开发通用零部件设计系统的一般步骤和方法;以标准渐开线斜齿轮为例,对运用UGOPEN/API进行三维建模的关键技术进行了探讨。

基于UG NX的直齿圆锥齿轮参数化系统开发

介绍了利用UG/OPEN API开发直齿圆锥齿轮参数化系统的方法。通过Visual C++可以获取参数并编制齿面接触强度、齿根弯曲强度设计计算的应用程序,同时建立以圆锥齿轮材料、特征参数为中心的数据库系统。借助UG/NX提供的二次开发工具UG/OPEN API开发接口程序,并建立实体模型,最终在UG NX环境下实现圆锥齿轮三维建模的参数化。

天线薄板框架结构的有限元分析

文章通过对一种天线薄板框架结构有限元分析的描述,介绍了有限元模型的建立及分析计算结果;通过对天线薄板框架的位移测试试验,将试验结果与理论结果进行比较,从而验证了有限元模型及其分析结果的正确性;同时证明了位移测试试验设计方案的可行性,又为进一步改进有限元模型、设计方案和后续的公差分析提供了理论依据。

纯电动汽车动力系统参数匹配及试验研究

以某款纯电动轿车为研究对象,在整车性能指标和系统结构确定的基础上,对整车动力系统部件进行了参数匹配。利用CRUISE软件建立整车模型,对其进行动力性和经济性仿真分析,并对实车进行相关试验研究。CAE仿真及试验结果表明,所确定的动力系统方案能够满足整车基本性能要求。

超亲水性纳米TiO_2薄膜在汽车挡风玻璃自清洁上的应用研究

论文采用溶胶—凝胶法制备掺杂改性的纳米超亲水性TiO_2薄膜,采用XRD衍射仪对薄膜的晶型及粒径进行表征,重点考察了薄膜的亲水性及光催化性能。结果表明,制得的超亲水性纳米TiO_2薄膜,具有良好的透光性能、与玻璃间的结合力良好、耐磨、耐腐蚀性较好,亲水性及光催化活性较高,具有防雾、防尘、防霜的效果。薄膜表面平整、光滑,具有自清洁作用,能够使用于汽车挡风玻璃。

电动汽车盘式制动器热-结构耦合场的分析

以某电动汽车的前轮盘式制动器为研究对象,基于有限元分析软件ABAQUS采用非线性有限元多物理场方法建立盘式制动器有限元模型;在确定模型求解的分析步、载荷以及边界条件的基础上进行盘式制动器的热-结构耦合场的仿真分析;通过在紧急制动工况下对实例电动汽车盘式制动器热-结构耦合场的瞬态应力场与温度场进行的仿真分析,得到了制动盘的温度场和应力场分布图,结果表明所设计的电动汽车盘式制动器制动盘的强度满足要求。

基于有限元法的梯度材料零件多目标优化设计

针对由两相材料在空间中连续过渡组成的梯度材料零件的多目标优化设计,建立了基于有限元法的梯度材料分析模型,构造了基于网格节点的设计变量,以材料体积分数进行实值编码,采用了外部存档式微遗传算法AMGA进行优化计算,进而提出了梯度材料多目标进化方法进行零件的设计。仿真实例的计算结果表明,该设计方法能够得到满足设计目标和约束条件的解,求解效率和精度较高。

基于改进扩展卡尔曼滤波算法的SOC估算

在电动车、储能系统和移动设备等领域中,电池管理系统是保障电池组性能和安全性的关键技术之一,而电池荷电状态(SOC)估算是其重要的组成部分。文章重点针对18650型号的磷酸铁锂电池(单体电池)SOC估算展开研究和设计,首先选择双阶远程控制(RC)模型作为电池模型,通过电池容量标定实验、开路电压(OCV)-SOC标定实验、混合功率脉冲特性(HPPC)实验确定了双阶RC模型的各个动态参数,在MATLAB/Simulink中搭建动力电池仿真模型,验证了所选模型的可靠性。然后,为了解决单体电池SOC估算精度和成本等问题,以扩展卡尔曼滤波(EKF)算法为基础提出了一种改进方法,即在预测第k个时间步的误差协方差矩阵时,引入了时变渐消因子,在更新方差Q和R时引入自适应分子。最后,通过不同循环工况对提出的算法进行仿真分析,结果显示,提出的算法提升了SOC估算的精度,实用性强。