人工势场和虚拟结构结合的无人车编队及避障研究

针对虚拟结构法车辆编队避障时编队结构缺乏灵活性的问题,提出了一种将人工势场法与虚拟结构法相结合的车辆协同编队及避障算法。利用人工势场建立车辆与虚拟结构中虚拟点的引力,控制编队中队形的保持和编队车辆避障后重新形成编队;建立车辆与障碍物的斥力和车辆之间的相互作用力,控制编队中车辆与障碍物的避障以及编队中车辆之间的避撞;通过Matlab以3车辆编队和6辆车编队为例进行了数值仿真,结果表明:该文所提出的人工势场和虚拟结构结合的车辆协同编队及避障算法可以有效实现编队车辆的避障行为,编队各车辆可实现单独避障,并在避障后能快速恢复队形继续前进,编队路径变化较为平缓。

基于线性递减权值PSO算法优化LQR控制的主动悬架性能研究

针对车辆主动悬架线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)控制中权重系数的取值具有主观性,且适应度较低的问题,提出使用粒子群优化(PSO)算法优化LQR控制器,使LQR控制器的权重矩阵得到最优结果。为验证此方法的有效性,以汽车主动悬架作为被控对象,设计了PSO算法优化LQR控制器,利用PSO算法的全局搜索能力,以主动悬架的性能指标作为目标函数对权重矩阵进行优化设计,以提高LQR控制器的设计效率和性能。通过仿真对比了LQR控制的主动悬架、固定权值PSO算法优化后的LQR控制的主动悬架和基于线性递减权值PSO算法优化LQR控制主动悬架的各项性能参数,并且针对固定权值PSO算法收敛速度慢的特点,进行优化,确定使用线性递减权值PSO算法可以提高收敛速度。最终实验结果表明基于固定权值PSO算法优化后的LQR相较于单纯LQR控制的主动悬架,其车身垂向加速度、悬架动行程及轮胎动位移这3个性能指标得到降低;基于线性递减权值PSO算法优化后的LQR控制的主动悬架的各项性能指标在固定权值PSO算法优化的基础上,可再次优化车身垂向加速度、悬架动行程及轮胎动位移这3个性能指标,可较大地改善其舒适性。

面向自动泊车的改进混合A^(*)最优路径算法研究

为解决混合A^(*)算法在自动泊车中搜索时间慢的问题,提出了融合双向搜索算法和混合A^(*)算法的优化方案。首先利用栅格法优化双向搜索算法,解决了在搜索时正向搜索和反向搜索的子节点不重合的问题;然后针对搜索时间慢的问题,优化混合A^(*)算法的节点搜索过程,融合了双向搜索算法,最后设计仿真垂直入库和侧方位停车两种场景,验证了融合算法能够缩短搜索时间。

氢燃料电池汽车动力系统设计及性能仿真

针对燃油车与氢燃料电池汽车的燃油经济性和动力性,源于某型号汽油车的整车结构参数和动力性能指标,设计了一套适用于氢燃料电池汽车的动力系统,给出动力系统控制策略方案,完成总体布置和整体结构的设计,在对相关部件进行选型计算的基础上,确定氢燃料电池汽车动力系统设计参数。在MATLAB/Advisor平台上搭建氢燃料电池模型、驱动电机模型、动力蓄电池模型及整车模型,采用中国城市工况对所设计的氢燃料电池汽车动力系统性能进行仿真测试,并与原汽油车进行对比分析。结果表明,设计的氢燃料电池汽车的动力性能完全符合实际工况要求;燃油经济性、加速性能和爬坡性能都得到较大提升,燃油经济性提高了17.5%,加速时间提高了11.7%,最大爬坡度提高了1.3%。

基于OCPP 1.6的充电站与充电站管理系统通讯实现

针对目前充电桩和后台管理系统之间通讯的局限性问题,设计基于全球开放性的一个通讯协议标准OCPP充电桩和后台管理系统之间的通讯交互系统。首先,基于对OCPP 1.6的解读,采用Scala设计语言编写出充电桩端框架,使该框架具备良好运行的可靠性,能够向服务器端发送特定的指令;接着,运用MySQL数据库技术、Apache⁃maven技术、Java开发等技术构建出Web Socket服务器端,使服务器端能够快速响应客户端所发送的相关指令;最后,依托Ubuntu的操作系统对所构建的充电桩客户端和后台管理系统服务器端进行交互验证。通过验证能够表明两端能进行实时、迅速、可靠的信息交互,能对所发送的指令进行相应的响应。基于OCPP 1.6所搭建的通讯框架,实验表明能够解决私营充电网络之间通讯产生的各种困难,支持充电站和后台系统之间的互联互通,为未来充电桩和纯电动汽车之间的互联互通提供一种可行性的交互框架。

废旧LiCoO_(2)改性钠离子电池Na_(0.67)Fe_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)正极材料

以废旧锂电池中的LiCoO_(2)正极材料为原料,通过溶解回收其中的Li、Co元素并用于Na_(0.67)Fe_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)的改性,成功制备出钠离子电池正极材料Na0.67-1.33xLixCox(Fe0.5Mn0.5)1-2xO_(2)(x=0、0.035、0.070、0.105、0.140)。X射线衍射(XRD)结果显示,Li^(+)/Co^(3+)可以掺杂到P2-Na_(0.67)Fe_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)中形成固溶体,伴随着晶胞参数的变小。X射线光电子能谱(XPS)结果显示Li^(+)/Co^(3+)的掺杂会导致部分Mn^(3+)被氧化为Mn^(4+),降低了Jahn-Teller效应的影响。电化学测试表明,与原始样相比,改性后的Na_(0.67)Fe_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)容量有一定下降,但循环稳定性和倍率性能都有所提高。当掺杂量为0.105时,Na_(0.53)Li_(0.105)Co_(0.105)(Fe_(0.5)Mn_(0.5))_(0.79)O_(2)电化学性能最好,1 C电流密度时,150圈循环后的容量保持率达到67%,5 C电流密度时的容量可以达到30 mA·h/g。

Nonstoichiometric Li_(1±x)Ni_(0.5)Mn_(1.5)O_4 with different structures and electrochemical properties

Li1±xNi0.5Mn1.5O4(x=0.05,0) spinel powders were synthesized using a solid-state reaction.Their structures were characterized by X-ray diffraction,scanning electron microscopy and Raman spectroscopy.Their electrochemical properties for use as active cathode materials in lithium-ion batteries were measured.The LiNi0.5Mn1.5O4,Li1.05Ni0.5Mn1.5O4 and Li0.95Ni0.5Mn1.5O4 samples crystallized in Fd 3m,Fd 3m and P4332,respectively.The LiNi0.5Mn1.5O4 and Li0.95Ni0.5Mn1.5O4 samples exhibited better cycle performance than the Li1.05Ni0.5Mn1.5O4 sample,while Li0.95Ni0.5Mn1.5O4 had the worst rate performance.Thus,it appears unnecessary to introduce nominal lithium nonstoichiometry in LiNi0.5Mn1.5O4 electrode materials.

Enhanced Electrochemical Performance of Na_(0.67)Fe_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)Cathode with SnO_(2)Modification

P2-type layered oxide Na_(0.67)Fe_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)is recognized as a very promising cathode material for sodium-ion batteries due to the merits of high capacity,high voltage,low cost,and easy preparation.However,its unsatisfactory cycle and rate performances remain huge obstacles for practical applications.Here,we report a strategy of SnO_(2)modification on P2-type Na_(0.67)Fe_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)to improve the cycle and rate performance.