基于激光雷达的自动驾驶同步定位与建图方法综述

同步定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)技术可使自动驾驶车辆在未知环境中根据车载传感器采集到的数据估计自身位姿,建立环境地图,为车辆的规划、决策提供定位信息,是近年来自动驾驶技术研究的热点之一。基于车载激光雷达的点云数据,聚焦SLAM技术在自动驾驶领域的应用,围绕前端里程计、后端优化和回环检测技术,对国内外相关研究进行综述。考虑到单一传感器的局限性,结合目前多传感器融合研究的热点与难点,展望了自动驾驶多传感器融合SLAM技术在自动驾驶领域的机遇与挑战。

ADAS碰撞和车道偏离检测系统设计与实现

为满足交通运输领域对高级驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistance System,ADAS)前车碰撞和车道偏离预警性能的检测和质量评价,解决手动测试中不准确、效率低的问题,设计一种能应用于实车测试的高精度动态检测系统。综合运用高精度定位技术和组合导航技术提高系统的测量精度和可靠性,使用自动化检测软件实现人机交互、测量数据分析及运动轨迹直观显示。实验结果表明,系统工作状态稳定,测量精度高,可准确评价ADAS系统碰撞和车道偏离预警性能。

纯电动汽车前舱电驱动总成布置架构分析

电驱动总成是纯电动汽车的核心部件,其位置的确定是整车前舱布置的关键,关系到整车性能、前舱架构策略及平台拓展能力。文章旨在建立一种纯电动汽车前舱布置架构,分析了纯电动汽车前舱布置空间特点,围绕前舱关键部件电驱动总成位置,研究了前舱电驱动总成布置过程中关键尺寸因子的影响关系,并总结得出了纯电动汽车前舱电驱动总成的布置方法及周边子系统的布置原则。

商用车传动系统阻力试验分析及应用

针对汽车传动阻力会造成能量损失及影响油耗的问题,以商用车前置后驱车型为对象,利用四驱动力总成台架对汽车5处传动系部件阻力进行试验研究,探索各部件的阻力规律。试验结果表明,驱动桥对传动系阻力影响的占比最大。对比不同型号润滑油和不同油温下的驱动桥阻力发现,驱动桥阻力与润滑油温度的相关性很大。

巷道掘进临时支护装置在山南井的应用

文章归纳总结了花鼓山煤业山南井掘进工作面工字钢梯形支护、拱形金属支架支护和锚喷支护等不同支护条件下掘进工作面临时支护的成功经验,试制了适用于花鼓山煤业山南井不同类型掘进巷道的前探梁临时支护设施,并说明其适用条件及使用方法。

MT5500B矿用卡车前轮总成耐磨装置优化

为了实现MT5500B矿用卡车前轮总成中前仰角能够在大修前稳定运行,分析了前仰角损坏的原因,以及原有耐磨装置的缺点,利用新的方法和工艺重新设计制作了一种新型的耐磨装置。结果表明:新型耐磨装置完全可以将前仰角的使用周期延长到与前轮总成大修相同,减少了1次维修作业,从根本上降低了维修人员接触危险源的频率,安全效益和经济效益显著。

基于汽车前排驾乘人员的面部与坐姿智能识别方法研究与应用

为了能够实时准确地检测出驾驶员的疲劳状态及驾驶行为,保障汽车前排驾乘人员的安全驾驶,设计了一种面部与坐姿智能识别方法,用于实时判定前排驾乘人员的疲劳状态及驾驶行为。基于不同结构的神经网络,捕捉面部和行为特征,定位头部位置和行为状态,推断疲劳程度和全身坐姿。实验结果表明,打哈欠疲劳测试结果准确率高于长时间闭眼;My_Dense模型测试识别优于其他两种坐姿检测模型。因此,面部与坐姿智能识别方法能够有效地判定驾驶员的疲劳状态及驾驶行为,提供精准辅助与安全预警。

汽车垂直越障能力的计算及试验

本文进行了不同工况下前轮驱动汽车垂直越障能力的理论分析、计算机模拟计算及试验验证;建立了结构参数与垂直越障能力的关系;并对前轮与后轮驱动汽车作了对比。其结论对指导前轮驱动汽车的总布置、某些参数确定及公路设施设计具有参考意义。

前后轴双电机电动汽车转矩分配优化策略

针对前后轴双电机电动汽车的效率提升问题,在对前后轴双电机方案效率特性研究的基础上,设计了基于电机效率最优和基于电池效率最优的前后轮双电机转矩分配方法。研究发现这两种效率最优的方法在转矩分配上存在冲突现象,因此,采用一种多目标粒子群优化算法求得同时兼顾电机效率和电池效率的最优策略,从而避免两种策略同时工作时出现的竞争现象。仿真和实验结果表明,采用多目标粒子群优化算法的前后轴双电机转矩分配方案可以提高电动汽车的系统效率和续航里程。整车动力学分析表明,采用多目标粒子群优化算法的前后轴双电机转矩分配方案不会对整车的稳定性和平顺性产生影响。

45°车把转角下前轮驱动自行车机器人的定车运动

针对无配重调节器的自行车机器人在低速下不易平衡的问题,以一种前轮驱动自行车机器人为对象,给出其力学模型及在45°车把转角下定车运动的实现方法。通过车轮转弯半径分析推导出后轮角速度、车架航向角速度与前轮驱动速度、车把转角的关系,采用拉格朗日方程建立系统的力学模型;根据部分反馈线性化原理,将包含车架横滚角的欠驱动子系统线性化,设计出自行车机器人45°车把转角下定车运动的平衡控制器。仿真控制结果表明,合理选择控制参数,控制器可以快速地实现自行车机器人在45°车把转角下的定车运动;样机试验结果进一步证明,控制器可以使自行车机器人在不超过驱动电动机的力矩容限下实现45°车把转角下的定车运动。定车运动的实现从理论和试验两个方面证明,自行车机器人在低速下可以不需要配重调节器,仅依靠车把转动和前轮驱动保持稳定平衡。

汽车最简转弯态的研究

通过对汽车低速转弯状态的研究,提出且定义了汽车最简转弯态的概念,并建立了前驱和后驱力学模型,分别通过解析法和图解法进行分析,得到了各车轮作用力随转向轮转角增加的变化规律及它们的图解表达式。

发动机前端附件驱动系统旋转振动实测与计算方法

考虑各轮包角处带的蠕变、张紧器的阻尼和干摩擦转矩力及多谐波激励的作用,建立了八轮-带发动机前端附件驱动系统的旋转振动数学模型.给出了系统中皮带的静态和稳态张力、系统的固有频率、从动轮和张紧臂的角度波动、各带段的张力波动和带-轮间滑移因子的计算方法.多楔带传动系统的静态和动态特性的计算值与实测值吻合较好,验证了多楔带传动系统的建模方法、静态和动态特性的计算方法是正确的.计算结果表明,不考虑各轮包角处带的蠕变时,各带段的动态张力幅值和各个轮的滑移因子要比考虑带的蠕变时大.

汽车前驱动轴断裂失效原因分析

汽车前驱动轴在装配过程中发生断裂。通过断口观察、显微硬度测试和金相组织分析等手段,对前驱动轴断裂原因进行失效分析。结果表明:前驱动轴表面硬度符合要求,材料非金属夹杂、晶粒度及淬火组织正常;零件局部淬火层深度高达7.3 mm,超出有效硬化层最大深度。经检查发现:在生产过程中由于某一感应线圈安装不当,导致淬硬层深度过深,造成残余应力过大,是该汽车前驱动轴断裂的主要原因;同时因零件中存在带状偏析,对中频淬火存在不利影响。

前轮驱动车辆越障能力的计算机模拟及试验研究

为了确定矿用车辆及其它工程机械的垂直越障能力，本文通过简化力学模型，建立了各种工况下前轮驱动车辆垂直越障时车辆参数与障碍物高度间的关系，并在计算机上进行了模拟计算。对车辆结构参数的影响因素进行了理论分析并与后轮驱动车辆进行了对比，并通过试验验证了理论模型的正确。本文的结论对指导前轮驱动车辆的总布置设计和某些参数确定以及厂矿道路设施的设计具有参考意义。

红浅1井区注蒸汽后火烧油层生产特征分析

新疆红浅1井区先导试验区经过长期注蒸汽开发滞留的地下水体及其对后续火驱开发的适应性、生产特征影响尚不明确。运用统计学方法结合现场生产监测手段,对试验区储层和注蒸汽开发历史进行分析,通过建立火驱效果预测公式评价试验区适应性、分析火驱生产特征。研究认为:空气油比预测公式计算结果与实际情况高度吻合,试验区具备较好的火驱开发基础条件;火驱生产过程中原油改质作用明显,酸值监测结果与燃烧前缘的推进呈现密切关系,产出水的矿化度变化来源于高温下的岩石水热反应,但与燃烧前缘位置关联不大;注蒸汽后火驱生产井初期含水较高,产油高峰后还会出现高含水期,3类典型生产井主要生产特征和开发影响因素不同。研究结果对同类油藏转火驱开发具有重要的指导意义。

发动机前端附件驱动系统-曲轴扭振系统耦合建模与曲轴扭振分析

为了综合研究曲轴扭振与发动机前端附件驱动的系统(FEAD)的旋转振动,建立了发动机FEAD-曲轴扭振系统的耦合模型。两系统之间的连接是通过曲轴前端的扭转减振器。扭转减振器的惯量环可为驱动FEAD的皮带轮,或独立。利用建立的模型,计算系统的固有特性,研究曲轴前端安装不同形式的扭转减振器时,FEAD对曲轴扭振的影响和FEAD的动态负载波动对曲轴扭振的影响。研究结果表明:FEAD与曲轴扭振系统之间存在振动耦合;发动机的低频激励不会激起曲轴扭振,但易激起FEAD的旋转振动;高频激励易同时激起FEAD和曲轴系统的共振;FEAD对曲轴扭振有一定的衰减作用;考虑FEAD、扭转减振器具有独立的惯量环时,曲轴系统的扭振较皮带轮兼做惯量环时曲轴的扭振要小。只有当FEAD的动态负载波动等于或大于发动机单缸激振力矩的最大值时,FEAD动态负载波动的增大将增大曲轴的扭振。

电动汽车驱动效率仿真研究

由于环境污染和能源危机,世界各国加快了电动汽车的研制步伐。驱动效率是电动汽车研究的一个重要性能参数,对电动汽车的行驶性能、能量消耗和续驶里程有一定的影响。通过建立电动汽车的整车动力学模型和仿真研究,分别对单电机和双电机结构下前轮驱动与后轮驱动的整车驱动效率进行分析,得出了电动汽车的高效率驱动形式。

电动汽车制动能量回收最大化影响因素分析

对再生制动的原理和能量流动进行了分析,并讲述了制动功率、再生制动功率、制动能量回收效率等之间的关系和计算方法.从分析中得出电机、蓄电池、液压制动系统是影响制动能量回收的主要因素,并重点分析了制动管路布置型式对制动能量回收的影响.针对典型的理想制动工况,计算出前轴电驱动汽车在制动能量回收方面的潜力和制动能量回收效率,但结果并不理想.通过对比发现,双轴电驱动汽车无论是在制动能量回收潜力还是在制动能量回收效率以及制动效能方面都有能力达到最优.

前轮驱动自行车机器人定车运动的鲁棒控制实现

针对一种前轮驱动的自行车机器人,研究其在具有内部结构参数和外部环境不确定性因素下实现原地定车的控制方法;给出基于Lagrange方法的定车运动简化力学模型;提出以欠驱动的车架横滚角为输出,将有驱动的前轮转角作为系统内部动态考虑的鲁棒控制器;仿真结果表明,控制器可以实现快速稳定的定车,并且对系统50%的结构参数误差、幅值为1N.m正弦干扰力矩和幅值为10N.m的脉冲干扰力矩体现了较强的鲁棒性;物理样机实验进一步证明,控制器可以在凹凸不平的地面环境、传感器数据不精确及脉冲干扰力矩下实现±3°车架倾角范围的定车运动。

前轮操舵驱动移动机器人前后轮横滑刚度测量

通过对移动机器人进行平面运动动力学及运动学分析,建立平面运动移动机器人稳态圆运动动力学方程组;结合前轮驱动电机编码器、舵电机编码器以及机架陀螺仪分别采集到的前轮移动速度、舵角和机器人本体偏摆角速度,利用牛顿-拉夫森方法对动力学方程组进行求解,得到机器人前后轮的横滑刚度。研究结果为轮式移动机器人横滑特性及动力学研究提供了一种简单有效的手段,对路径跟踪研究也具有一定的参考价值。