基于NFTSMC的分布式驱动电动汽车稳定性控制

为提高分布式驱动电动汽车在极限行驶工况下的稳定性,提出了一种具有三层结构的直接横摆力矩控制策略。顶层控制器解析驾驶人期望行驶状态值;上层控制器采用非奇异快速终端滑模控制(NFTSMC),决策维持车辆稳定行驶所需附加横摆力矩;下层控制器以车辆稳定裕度最大为目标,以电机输出极限、路面附着极限、轮胎纵/侧向力耦合关系为约束,基于加权最小二乘法实现4轮力矩动态优化分配。基于MATLAB/Simulink和Carsim仿真平台开展仿真试验。结果表明:相比滑模控制,车速为70 km/h时,双移线和正弦迟滞工况下,质心侧偏角最大跟踪误差分别减小66.7%、45.8%,均方根误差分别减小64.8%、56.4%,可见该策略能够提高期望状态跟踪精确性,改善车辆在极限行驶工况下的稳定性。

听觉-言语认知负荷下工作记忆容量对跟车行驶影响

听觉-言语认知负荷作为一种典型的认知负荷,是驾驶人认知分心的主要来源,容易导致驾驶绩效下降,认知负荷对驾驶绩效的影响程度与个体工作记忆有关。为研究听觉-言语认知负荷下工作记忆容量对跟车驾驶绩效的影响,本文开展心理学与模拟驾驶实验。首先,设置不同听觉-言语认知负荷水平的n-back任务,构建车头时距变化和前车速度变化的跟车场景;其次,采集并预处理工作记忆容量、驾驶人操作行为与车辆运行状态数据,选择跟车速度差、绝对加速度、横向稳定性、制动反应时间及跟车间距作为分析指标,获得36名被试数据;最后,采用方差分析及事后比较,分析认知负荷和工作记忆容量在跟车时对驾驶绩效的影响,并探讨两种因素对驾驶绩效的交互和调节作用。研究表明:认知负荷增加导致驾驶人更大的加减速倾向,更长的制动反应时间;工作记忆容量较高的驾驶人具有更小的制动反应时间和更稳定的跟车间距,更频繁的方向修正和更好的车道保持水平;在工作记忆容量和制动反应时间中,听觉-言语认知负荷具有正向调节作用。本文可以为驾驶安全培训干预提供驾驶人认知特性方面的见解和理论参考。

弯道路侧标志梯度提示策略研究

弯道易造成车辆速度控制不当而成为事故多发路段。为改善弯道安全,本文针对弯道路侧警示标志的布设展开研究,制定弯道路侧安全警示标志梯度提示策略,依托高保真模拟驾驶实验平台,建立山区弯道虚拟场景,选取急弯标志、限速标志(Speed Limit Sign,SLS)及可变信息板(Variable Message Sign,VMS)作为警示标志,在弯道对传统提示策略(急弯标志)、二级梯度提示策略(急弯标志和SLS)和三级梯度提示策略(急弯标志、SLS及VMS)开展实验,获取33名被试驾驶人的车辆运动、眼动数据和主观问卷。选择平均速度、纵向加速度、速度遵从率、标志单次注视时长、标志注视提前距离、反应时间以及主观评价等参数作为评价指标,利用单因素方差分析方法和事后测试,对比不同提示策略对驾驶人的作用效果。研究结果表明:相比传统策略,梯度提示策略能有效提高驾驶人注意力,减小对警示标志的视认距离和反应时间,帮助驾驶人在进入弯道前提前完成减速,并在弯道稳定保持低速行驶。本文研究可为弯道路侧安全警示标志连续布设提供依据。

轮毂开关磁阻电机偏心下电磁特性分析及优化

轮毂电机在道路激励、驾驶行为等外界扰动下易引发气隙偏心问题,进而导致其径向电磁力失衡,影响电机的输出性能。针对上述问题,对气隙偏心下轮毂电机的电磁特性进行分析,并提出基于遗传算法的开关磁阻电机结构参数优化方法来削弱电机的径向电磁力。以某8/6四相开关磁阻电机为研究对象,研究不同气隙偏心量、导通相对电机电感、磁链、转矩及径向电磁力的影响规律;借助不对称半桥主电路进行电机瞬态仿真,得到电机静、动态偏心工况下电机转矩及径向电磁力的响应特征;最后,以抑制开关磁阻电机径向电磁力为目标对开关磁阻电机结构参数进行寻优。结果表明:优化后开关磁阻电机径向电磁力减小了13.64%,电磁力波动减小了34.37%,转矩下降了0.2%。相比较转矩的微量牺牲,径向电磁力及电磁力波动得到有效抑制,表明了所提优化方法的有效性。