基于数字孪生的智能驾驶汽车整车在环测试系统研究

数字孪生(Digital Twins,DT)是借助实时仿真技术将真实物体映射到虚拟世界的系统,应用数字孪生技术可实现虚拟道路场景下真实智能汽车的自动驾驶测试。设计了一套基于数字孪生的智能驾驶汽车整车在环测试系统,并将其应用于AEB系统的开发验证。在数字孪生技术框架下结合仿真测试工具、V2X通信设备、真实测试车辆等功能单元,形成虚拟环境与真实环境相互映射的整车在环测试系统。基于虚幻引擎(Unreal Engine)4构建真实驾驶环境的镜像仿真场景,利用V2X通信技术将实车状态数据实时传输到虚拟AirSim车辆控制器,同时向被测车辆反馈仿真场景环境感知数据。考虑测试系统信号延时的影响,通过多种工况的整车在环测试对AEB控制算法进行优化改进。通过实车试验验证了基于数字孪生的智能汽车测试方法的有效性与优越性,结果表明该测试方法既保留了实车测试的真实性,也可以有效避免实车测试的危险性。

钨纤维增韧钨基复合材料的研究进展

钨纤维增韧钨基复合材料作为一种理想的面向等离子体材料,可以不需要引入其他合金元素,通过充分发挥钨纤维本身的优异性能而提升其韧性。对钨纤维增韧钨基复合材料的增韧机理、增韧相类型、制备方法的研究现状进行了综述,重点介绍了钨纤维表面改性、钨纤维体积分数以及烧结温度对复合材料性能的影响,指出了该复合材料今后的研究方向。

基于点云目标检测的路考智能评判系统研究

针对现有科目三路考评判系统需要依靠人工辅助完成项目评判,以致评判主观性较强且准确性不高的问题,文中利用激光雷达的高测距精度特性,提出一种基于点云目标检测的路考智能评判系统。该系统分为目标检测和智能评判两个模块,目标检测模块针对路考场景三维点云数据设计预处理、滤波、聚类、后处理和包围盒/框的目标检测算法进行环境感知,智能评判模块针对直线跟车行驶、变更车道和行人闯入等场景设计路考评判规则,最后结合目标检测结果完成路考智能评判。为验证路考智能评判系统的有效性,在智能电动汽车平台上进行实车道路驾驶试验。试验结果表明,所提系统能实时、可靠地完成路考项目的自动评判,评判准确率可达0.945,22 m距离内的平均测距精度高于99.55%,且整体算法的平均耗时仅为3.655 ms,能够为智能化、安全化和公平化的路考提供一种有效的解决方案。

雾天环境下前车车距测量方法研究

为解决雾天环境下道路上车辆与前车车距测量问题,构造车载雾天图像快速处理以及前车车距测量实验平台。以暗通道算法为基础,基于能见度图像分割算法估算大气光值,利用双边滤波细化折射率图,在分割区域上进行不同程度去雾,有效解决暗通道算法应用在道路图像上产生的色彩失真、对比度过低等问题。利用边缘检测算法、霍夫变换算法完成对车辆边框的检测,搭建测距模型测量出前方车辆的距离。结果表明,构造的平台能够在能见度小于100 m的浓雾环境下测量出前方车辆车距,并能及时告警。

基于机器视觉的智能魔方机器人研究综述

魔方机器人是一种能将任意打乱的魔方自动复原的机器人系统。作为智能机器人的一种,魔方机器人涉及机器人学、计算科学和机器视觉等多门学科。文中对当前魔方机器人的研究现状进行回顾和分析,将其划分为3个基本的功能模块,即魔方状态识别模块、复原步骤求解模块和复原动作执行模块,并从这3个方面对各种魔方机器人进行具体分析与综述;最后对魔方机器人的研究发展进行了展望。

实验用低温恒温器及相关制冷技术研究进展

低温恒温器通过制冷技术提供稳定的低温环境,广泛应用于磁共振系统、超导、低温光谱、大型科学装置以及实验室低温测试等领域。目前获得低温的方式主要有制冷剂和低温制冷机,受限于被动式制冷机的制冷量,现有实验用低温恒温器仍以制冷剂和主动式制冷机为主。文章介绍了常见的实验用低温恒温器结构及其发展与问题,并分析了市场上主流产品的解决方案。同时,介绍了国内低温恒温器技术的发展,包括一款自研的低温薄膜电阻测试仪,最后简要地展望了低温恒温器的发展前景。本研究为国内同行提供技术参考。

面向量子点电致发光二极管的蓝光InP和ZnSe量子点研究现状

作为传统显示器强有力的竞争者之一,量子点发光二极管(QLED)在显示领域备受关注。然而,高性能蓝光QLED器件的发光材料中通常含有镉或铅,这两类重金属有毒元素对人体健康和生态环境不利,也阻碍了QLED器件的规模化商用进程。因此,高质量无镉无铅型蓝光量子点材料的研发成为推动新型显示产业发展的动力和业界迫切追求的目标。历经数十年发展,InP和ZnSe等无镉无铅量子点材料的蓝光发射性能已取得较大进步,随着合成策略及蓝光材料的进一步优化改进,环境友好型蓝光量子点发光二极管器件性能有望追上传统红、绿光量子点器件的步伐。本文分别从合成优化手段、表面包覆策略、核壳结构类型、发光性能参数等方面进行汇总,系统综述了当前无镉无铅型蓝光InP和ZnSe量子点材料的研究进展,指出了QLED蓝光材料未来的发展方向。

废旧石墨回收及其储能应用的研究进展

本文对从废旧锂离子电池中获得的电池级石墨的回收和再生进行了广泛的分析。其主要目的是应对供需挑战,最大限度地减少环境污染。该综述主要包括获得、分离、纯化和再生废石墨的方法,以确保其可适用于高质量的储能为目的。为了提高石墨回收效率和去除残留污染物,研究者们探索了热处理、溶剂溶解和超声波处理等技术。本综述进一步评估了湿法和火法冶金的净化和再生方法,考虑了它们对环境的影响和能源消耗等问题。为了可持续和成本效益的提高,可以采用无酸纯化和低温石墨化。讨论了锂离子电池和超级电容器中再生石墨的具体要求,强调了包括酸浸、高温处理和表面涂层在内的回收工艺。这篇综述为开发高效和可持续的储能系统、解决环境问题和满足日益增长的石墨需求提供了宝贵的信息。

电动汽车电池热管理系统水泵控制策略研究

为了在不显著增加能耗的基础上改善电池热管理系统控制效果,文章对电动汽车电池热管理系统水泵自适应控制策略开展了研究。采用试验设计方法,基于全因子试验设计方法进行仿真,统计分析不同车速和初始电池温度下水泵流量对于终止时刻电池温度的影响规律,得到最佳流量分布图,进而提出水泵流量自适应控制策略,最后对新欧洲驾驶周期(NEDC)和全球轻型车测试规范(WLTC)等典型行驶工况进行了仿真验证。结果表明,与定流量控制策略对比,自适应流量控制策略可有效保障电池热管理系统控制效果。

基于机器视觉的新能源电池盖帽质量智能检测

针对新能源电池帽焊接质量在线自动化检测需求,基于机器视觉和深度学习技术,开发一套能够自主识别电池帽焊接质量缺陷的智能检测系统,实现了该产品检验环节的机器替代人工,最终完成检验工序自动化。同时,针对负样本种类多、数量少、具体形态比较随机的情况,提出模型迭代升级的思路,以不断提升神经网络模型的可靠性和稳定性。

顺势而为:合肥市积极推进新型研发机构高质量发展

新型研发机构是技术创新活动的重要组织者和推动者,是推动区域经济转型升级和地方产业提质增效的主体力量,承担促进区域经济发展和产业结构调整的任务。高水平新型研发机构是国家和区域创新体系的重要组成部分。近年来,合肥市坚决贯彻落实创新驱动发展战略,不断深化与重点高等院校、科研院所和高层次人才团队等的合作,围绕科技创新需求,加快集聚科技创新资源,推进创新平台建设,打造一批高水平新型研发机构,推进高质量协同创新,构建高能级创新平台生态体系,培育高层次人才队伍,实施高水平科技攻坚,推进高效能成果转化。

基于铝合金前端结构的白车身模态仿真分析及试验研究

为达到汽车轻量化要求,在某款纯电动汽车白车身设计开发过程中,保险杠、副车架和仪表盘横梁以铝合金精密铸件替换钢制部件进行减重,对白车身模态性能进行了分析。利用HyperMesh、Nastran、HyperView等仿真软件建立纯电动汽车白车身有限元模型,并进行模态分析;同时结合试验测试对有限元分析结果进行校核修正,仿真精度满足要求。2种方法相结合可以为汽车的设计和优化提供行之有效的解决方案。

3D激光检测技术在工业检测领域中的应用

产品质量检测是工业生产的重要环节,质量检测的指标、效率和准确性是各种智能化检测方法能否推广应用的关键因素。近年来,随着激光传感器软硬件技术的发展、数据传输能力以及计算机处理能力的飞速提升,3D激光检测技术在工业检测领域中的应用优势越来越显著。

汽车前纵梁耐撞性研究与有限元模型验证

汽车发生正面碰撞时,汽车前端为主要吸能区域,而前纵梁是汽车前端的主要吸能部位,因此其耐撞性好坏对于汽车来说至关重要,对于前纵梁耐撞性的研究主要关注它的评价指标。通过建立前纵梁的有限元模型对其进行压溃仿真,并通过动态落锤冲击试验对有限元模型进行了验证。研究结果表明:该前纵梁有限元模型的变形模式与力—位移曲线均相符,验证了该模型的准确性。

基于试验设计的电动汽车充换电站接入电网的降损研究

为了降低网损,对充换电站的电气接入点和接入工作功率进行了研究,分析了单个和多个充换电站接入配电系统不同电气节点产生的有功损耗的变化规律。针对多个未知运行状态的充换电站接入配电系统某些固定电气节点的情况,提出了一种基于试验设计的电网有功损耗快速估算方法,其能够在准确反映建模所需信息的同时大幅缩减仿真试验次数。以降低有功损耗为目标,对估算所得的模型进行组合优化。

面向阿尔茨海默病的非侵入性光生物调节治疗

据我国阿尔茨海默病协会官方网站显示,在我国60岁及以上老年人中约有1500万痴呆患者,其中1000万是阿尔茨海默病患者。随着我国人口结构老龄化,这一数据还将不断攀升。目前,按照现代医学寻找治疗靶点的逻辑思路,尚无有效治疗阿尔茨海默病的因应对策,药物治疗有许多限制,外科手术也无能为力。对此,我们不得不重新思考传统的系统化、整体化和功能化观点,并针对产生阿尔茨海默病背后的先导因素采取相应的治疗策略。近年来,关于光生物调节(PBM)治疗神经退行性疾病的研究逐渐增多,越来越多的学者尝试采用非侵入性PBM方式延缓、抑制,甚至逆转神经元退行性病变。在神经疾病治疗方面,PBM作为一种新的治疗方式,具有无创伤、无副作用、可以调节氧自由基浓度、激活干细胞调节细胞转录、刺激神经递质分泌、激发突触与神经元生长等显著优点。这些优点是其他治疗方式无与伦比的。本文综述了现代医学关于阿尔茨海默病治疗的靶点,阐释了PBM治疗阿尔茨海默病的机制,从动物模型、临床试验、病理与细胞模型方面系统总结了PBM治疗阿尔茨海默病的进展,并对未来发展做出展望,旨在为探索阿尔茨海默病临床干预新措施以及发展先进治疗方法和医疗器械提供参考。

Buck-Boost基于精确反馈线性化统一控制研究

利用状态空间平均法建模建立了Buck-Boost变换器的数学模型,然后基于非线性系统的微分几何理论,在变换器仿射非线性模型的基础上,推导出了非线性坐标变换矩阵和状态反馈表达式,进而得到了Buck-Boost变换器的精确反馈线性化模型。以此模型为基础,设计了统一控制器使输出电压准确跟踪给定值。最后通过仿真研究和实验验证了所研究控制方法具有良好的动态响应、稳态性能和更强的鲁棒性。

模块化均衡拓扑及控制策略研究

串联电池组的均衡能够提高电池寿命和能量利用率,基于电感的主动均衡策略具有结构简单、易于控制的优点,在工程技术中得到了广泛的应用。将基于电感的均衡电路进行模块化扩展,对多个均衡单元进行排列组合生成多种均衡电路,分析生成的模块化均衡拓扑工作原理,并对不同拓扑进行比较,研究相应的控制策略,提出一种通用的脉宽调制均衡控制方法,其实现简单、可移植性高,适用于所有基于均衡单元排列组合所得到的均衡拓扑。仿真和实验结果表明,不同的模块化均衡拓扑适用于不同的应用场合,所提出的通用均衡控制方法能够有效实现主动式均衡。

郯庐断裂带(安徽段)对地表水系空间分布形态的影响研究

为了研究郯庐断裂带(安徽段)构造活动对其周边地表水系形态及其发育特征的影响,本文基于DEM数据,利用GIS空间分析功能并结合郯庐断裂带构造运动特征,对郯庐断裂带(安徽段)周边水系的几何分布特征进行研究。研究表明:郯庐断裂带(安徽段)在不同地质历史时期对区内地表水系产生错动影响。受郯庐断裂三叠纪到白垩纪期间左旋走滑运动影响,两条二级水系在大别山区自西北向东南流经郯庐主干断裂及次级断裂时与断裂呈近似直角相交并发生左旋错动。大别山地区的皖河流域与华阳河流域水系受郯庐断裂第四纪以来逆右行平移运动影响流向由东南向同步大幅度拐向南西,表现为右旋扭错;巢湖流域水系受五河—合肥断裂和石门山断裂影响也出现了右旋位错。此外,受郯庐断裂带构造运动形成的合肥盆地和地堑式嘉山盆地的影响,池河的主河道沿合肥盆地东侧的沉降带和石门山断裂与嘉庐断裂之间的嘉山盆地发育。

基于ROS-I的弧焊机器人笛卡尔运动规划研究

针对机器人笛卡尔空间轨迹规划难度大且复杂的问题,提出了一种基于机器人操作系统ROS-I平台的机器人笛卡尔空间运动规划方法。文中以埃夫特机器人为研究对象,首先将机器人的三维模型转换成URDF文件,然后利用MoveIt!功能包创建弧焊机器人运动规划需要的配置和启动文件。通过插补算法完成了弧焊机器人直线轨迹和圆弧轨迹的构建并使用Descartes库完成了弧焊机器人笛卡尔空间运动规划仿真。最后在运动规划的基础上,通过机械动力学软件ADAMS获得了机器人焊枪末端的位移、速度和加速度曲线。仿真结果表明,ROS-I的Descartes库能够提高机器人笛卡尔运动规划的效率且具有较高的精度,为弧焊机器人在复杂环境中的轨迹规划提供了可供参考的方案。