考虑姿态稳定性的智能客车轨迹跟踪控制研究

针对智能客车行驶中遇到突发情况时驾驶员应急激烈操作以及车辆传感器识别误差导致车辆路径规划不合理引起的车辆侧翻,提出一种基于车身姿态稳定性的轨迹跟踪控制策略.根据现有主动防侧倾研究基础推导智能客车目标侧倾角算法,以横向载荷转移率为侧翻指标,采用卡尔曼滤波算法进行车辆参数估计,实现横向载荷转移率预测.根据智能客车横向载荷转移率预测值设计基于差动制动的纵向控制策略、考虑车身侧倾和俯仰运动的垂向控制策略以及轨迹跟踪横向控制策略,最后通过仿真验证上述策略控制效果.结果表明,基于车身姿态稳定性的轨迹跟踪控制策略在车辆行驶遇到突发情况驾驶员激烈操作时能够保证车辆行驶稳定,在智能客车轨迹跟踪过程中能降低车辆侧翻风险.

基于CNN-LSTM的重型自卸车侧翻预警模型

为解决重型自卸车的侧翻预警问题,基于CNN-LSTM神经网络构造了重型自卸车的侧翻预警模型。利用Trucksim与MATLAB/Simulink搭建了重型自卸车仿真模型,以横向载荷转移率等于±0.85为侧翻阈值,提取了不同工况下的车辆运行参数,利用车辆运行参数,训练CNN-LSTM重型自卸车侧翻预警模型,并分别与基于CNN、LSTM搭建的预警模型对比。结果表明:CNN-LSTM重型自卸车侧翻预警模型预测准确率为98.31%;感受性曲线的曲线下面积为0.999,高于由单一神经网络所搭建的侧翻预警模型。

考虑关联变电站日负荷特征的城市中压配电网负荷均衡方法

合理运用不同变电站间的承载差异性、峰谷互补性等日负荷特征,科学选取负荷转供路径,有助于实现区域负荷在各关联变电站间的均衡分布。为此,提出一种考虑关联变电站日负荷特征的城市中压配电网负荷均衡方法。根据电网拓扑结构,构建各变电站负荷转供关联矩阵;基于变电站及其馈线预测日负载率锁定重过载变电站,根据可靠性约束条件辨别可选的负荷转供路径;以转供关联变电站峰值负载率最大值和平均值为双重指标,挖掘承载负荷较轻或峰谷特性互补的变电站,择取负荷转供最优路径,实现区域负荷均衡。所提方法逻辑简单且易于实现,避免了传统方法计算不精确的问题。利用某城市中压配电网局部系统验证所提方法的有效性与适用性。

基于主动悬架的车辆主动侧倾控制研究

汽车侧倾控制通常被动地以减小侧倾角为目标,在转弯中这种控制对提高操纵稳定性、车速、防止侧翻的效能有限。提出一种在转弯时基于主动悬架控制汽车向转弯方向侧倾的控制方法,建立包含2自由度转向模型和4自由度侧倾模型的6自由度车辆模型,通过动力学分析确立期望侧倾角,建立使稳态侧倾角误差为零的主动侧倾滑模控制。仿真计算证实了该控制方法可使乘员感知的侧向加速度和横向载荷转移率大大减小,有效提高了转弯时的操纵稳定性、平顺性、通行速度,大大减小侧翻的可能性。

转弯时液罐车质心变化对侧倾稳定性影响研究

液罐车在转弯工况下液体晃动会影响其行驶稳定性,根据侧倾时液罐中的液体分布,得出液体质心位置的计算模型;根据车辆动力学模型,对质心变化影响下的三自由度模型进行优化,推导出液罐车在转弯工况下横向载荷转移率计算模型;运用MATLAB/Simulink软件对模型进行仿真,并与硬件在环仿真平台试验结果进行对比,对不同速度及前轮转向角下液体质心以及横向载荷转移率的变化进行仿真。仿真结果说明该模型能够较好的反映液罐车的运动状态;转弯时质心的变化与横向载荷转移率的变化趋势与侧倾角的变化趋势相似,可以为后续控制提供模型参考;同时,根据仿真结果得出速度-前轮转向角临界曲线,在该曲线下方,车辆是安全的。

基于LTR的汽车差动制动防侧翻动力学研究

为了提高汽车的抗侧翻能力,以四自由度汽车模型为基础,研究分析了横向载荷转移率(LTR)与汽车运动参数的相互关系,提出了一种基于LTR的汽车差动制动防侧翻动力学模型,在此基础上研究分析了差动制动时制动力大小对汽车防侧翻性能的影响,此项研究成果补充了汽车差动制动防侧翻控制理论。仿真结果验证了所建立动力学模型的有效性。

计及负载率的农村10kV配电网最优分段研究

在过去对配电线路分段的研究中,大多没有考虑线路的转供能力,认为只要通过分段开关将故障段分离,非故障段的全部负荷可经联络线恢复供电。而在实际运行中,配电网发生故障需要通过联络线转移负荷时,由于线路自身负载率的限制,联络线的转供率通常达不到100%,将出现停电损失。探讨不同负载率下手拉手自环网线路的最优分段情况,提出并建立了线路计及负载率最优分段的可靠性、经济性评估数学模型,利用模型计算分析了不同负载率下线路的最优分段位置及其变化规律。并基于最优分段位置,通过分段数-年总费用曲线法分析得到该接线模式下最优分段数与供电半径、产电比和负载率的关系,为电网建设中最优分段的选择提供有实用价值的参考和借鉴。

基于电控制动系统的客车防侧翻控制策略

通过建立整车三自由度简化动力学参考模型,采用动态横向载荷转移率门限值识别车辆侧倾危险工况,并使用车轮制动力分配控制策略对整车施加侧倾补偿力矩。通过搭建的电控制动系统硬件在环实验台对本文控制策略进行试验验证,结果表明:本文控制策略可以减小整车横向载荷转移率和侧倾角,有效保证了整车侧倾稳定性。

规划配电网简化方法及其可靠性评估算法

首先对配电网馈线的负荷和长度进行简化假设,并定义了主干线和分支线;在考虑馈线配变容量约束的基础上,提出了转供率计算方法;把配电网馈线分为主干线、分支线和配变,并由此推导出配电网馈线可靠性指标,利用馈线可靠性指标形成配电系统可靠性指标,另外对网架假设进行误差分析。最后分析了规划配电网可靠性评估需要的数据结构;算例证明了对规划配电网假设和该算法的有效性和可行性。

提高配网供电可靠性的电力负荷带电转移车

介绍了一种在修试或更换配电变压器及 10 k V配网分段负荷开关时可以保证不间断用户供电的移动电源装备 ,有效提高了 10 k V配电系统变压器供电可靠率。

基于二次预测型横向载荷转移率的汽车侧翻预警研究

准确预警可有效降低车辆侧翻事故。针对汽车侧翻预警算法的模型复杂度和预警精度之间存在矛盾的问题,提出了一种基于二次预测型横向载荷转移率的汽车侧翻预警方法。以某运动型多功能汽车为研究对象,建立了线性三自由度汽车侧翻动力学模型;应用汽车侧翻动力学理论,计算了横向载荷转移率及其一次变化率和二次变化率,求得了基于二次预测型横向载荷转移率的汽车侧翻预警时间的解析解;对高速紧急工况下运动型多功能汽车的绊倒型及非绊倒型侧翻过程进行实例仿真,结果表明,提出的基于二次预测型横向载荷转移率的汽车预警算法预警结果准确,可提高汽车侧翻的预警精度,能有效改善汽车防侧翻的主动安全性能。

客车行驶侧翻安全性控制研究

客车行驶侧翻安全性控制可以保证车辆在不同道路状况、车辆行驶状态下对车身姿态进行实时控制,保证汽车行驶安全性和稳定性,进行防侧翻控制的关键难点在于影响车辆侧翻的因素较多、较难开展实车实验、实车实验成本较高且受人为因素影响较大。其中车速和瞬时方向盘角度构成影响车辆侧翻的主要因素,因此选取二者作为研究变量,此外选取trucksim中客车作为试验车型,在车速、瞬时方向盘转角均不相同状况下在trucksim中运行,获取不同状况下LTR值,采用BP神经网络算法进行多次预测取平均值,拟合出稳定的三维曲面图,同时通过MATLAB cftool拟合工具箱拟合,量化出LTR与车速和瞬时方向盘转角关系,然后进行二者的预测准确性对比发现,基于BP神经网络预测LTR值具有较高的准确性,可以有效提高了客车行驶安全性。

基于TruckSim仿真下弯道货车侧滑速度模型研究

对于现今弯道路段速度控制精确性不足,在TruckSim软件中全面考虑了某三轴货车的悬架动刚度特性、车身侧倾角度、轮胎非线性特性,建立了整车动力学、道路场景、驾驶策略及横向载荷转移率(PLTR)模型。通过不同弯道半径、重心高度和车速的交互式仿真实验,将仿真实验数据经三维曲面函数拟合,获得了不同附着系数下车辆转弯安全车速的侧滑数学模型,为弯道车速控制途径的产生提供了参考。研究结果表明:安全速度与重心高度、弯道半径呈现不同程度的相关性;归纳比较侧滑模型与弯道安全速度模型,可知弯道安全车速值偏于安全,并处在通用模型的安全理论值之间;考虑了纵坡对安全车速值的影响,发现在较大半径圆曲线上行驶偏于安全;建立弯道半径为300 m,重心高度为1.8 m的仿真工况,基于PLTR交互模型得出的安全车速值与该模型得到的安全车速值进行对比,计算误差从通用模型的18.4%降低到0.3%。

基于垂向载荷转移率的微型客车侧倾敏感性研究

在Matlab/Simulink软件环境下建立某微型客车三自由度侧倾模型,分析车辆结构参数、道路输入参数及驾驶员输入参数对车辆侧倾倾向性的影响。利用干路面蛇形试验数据对所建立的仿真模型进行验证,通过J-turn试验和鱼钩仿真试验(fish-hook)分析车速、转向盘转角对车辆侧向加速度、车身侧倾角等侧向稳定性输出参数的影响。同时提出动态垂向载荷转移率(VTRd)作为侧倾敏感性因数,分析车辆结构及运行参数对微型客车侧倾敏感性的影响。结果表明:悬架侧倾刚度对侧倾敏感性影响最为明显;结合驾驶员对转向盘转角的输入,车辆的侧倾变化趋势对车速的变化比较敏感,当车速增加到80 km/h以上时,较小的转向盘转角变化就会使车辆发生侧倾。

考虑电动机启动的舰船直流区域配电系统最大供电能力计算与分析

根据舰船综合电力系统采用直流区域配电的新特点,以电动机安全启动为目标,提出基于逆变器负载率的直流区域配电系统(DC zonal electrical distribution system,DC-ZEDS)负荷一次转供最大供电能力(total supply capability,TSC)模型,通过引入虚拟联络矩阵和综合负荷转移矩阵的概念推导负荷二次转供矩阵的表达式,并给出逆变器最大负载率的解析表达式。然后,根据DC-ZEDS的结构特殊性,建立基于逆变器过载约束的负荷二次转供TSC模型。最后,分别计算逆变器安全运行和区域内直接联络逆变器过载两种状态DC-ZEDS的负荷一次转供TSC及逆变器的最大负载率向量,分析负荷一次转供后逆变器过载的可能,进一步通过解析法和模型法求得负荷二次转供TSC,并根据逆变器负载率之间允许差额的不同给出几组不同的逆变器最大负载率向量,解决DC-ZEDS因电动机启动可能造成的切负荷问题,并给出该情况下DC-ZEDS的安全运行边界,为舰船综合电力系统安全预防控制提供研究基础。

提高光伏并网渗透能力的电价激励负荷转移策略研究

提出一种计及光伏出力的实时电价激励机制以实现负荷转移、提高光伏并网渗透率。根据光伏发电曲线和需求响应特性建立了反映光伏出力的实时电价模型和用户的电价响应模型。结合实时电价和用户响应模型构建了负荷转移的实现方法和流程,从而鼓励用户主动将可转移负荷向光伏出力大的时段转移,提高光伏出力时段的净负荷值。算例表明所提方法能够有效削弱光伏出力波动性对电网的不利影响,提高电网接纳光伏发电的能力。

传力杆松动对道面接缝传荷影响的试验研究

按一定的缩放比例浇筑水泥混凝土道面板结构模型,接缝处设有传力杆且具有不同松动长度。通过不同加载等级进行相关数据测定,研究不同松动长度下道面板的位移传荷系数及传力杆和接缝界面混凝土的力学特征,得出荷载较小时,接缝传荷系数变化不明显,当达到1~3 k N时,传荷系数明显增大,超过5 k N后,传荷系数相对平稳;传力杆松动长度在0~10 cm时,接缝的传荷系数及杆与混凝土界面的混凝土应变随松动长度的增大逐渐减小,传力杆上的剪切应变先增大后减小,当松动长度超过10 cm后,各指标变化不再明显。

基于AB角理论的网格负载平衡研究

针对网格系统中的负载不平衡和负载迁移问题,提出利用AB角的方法来进行快速的负载迁移以实现负载平衡。分析了网格系统中的负载平衡问题,讨论了收集节点信息的和判断节点的状态的方法,并根据节点的状态设计了能够为它确定B节点的算法,以及系统中如何使用AB角理论对负载进行快速迁移。实验结果表明,该算法考虑到了网格资源的异构性和任务对资源类型需求的不同,从而缩短了任务的执行时间和获得了更高的迁移成功率。

重油催化裂化装置扩能技术改造

针对重油催化裂化装置近年来在不断提高炼量的生产运行中暴露出的问题,通过采用分馏顶循系统流程优化、催化剂再生方式完全再生改为常规再生、分馏塔开孔率调整、增上新气压机等技术改造,使装置处理量由生产初期的1.1Mt/a提高到现在的1.5Mt/a,实施后取得了显著的经济效益。

变压器的谐波传递特性研究

基于变压器的T型等效电路,在考虑分布电容影响的情况下,建立了谐波工况下变压器的等效电路模型,并对其谐波传递特性进行了深入的分析计算,结果表明:在空载或轻载时,电源侧谐波在变压器中是线性传递的;而在其他情况下谐波通过变压器后发生畸变,负载侧的谐波含有率跟电源侧相比变化很大。采用Matlab仿真软件,对变压器在不同负载率下的谐波传递特性进行仿真分析,最后在实际变压器上进行了实验验证,实验结果与理论分析结果和仿真结果具有较好的一致性。