基于电动自行车巡航过程中驾驶员意图的车速控制

在电动自行车上应用定速巡航功能可以有效提高电动自行车的骑行舒适性和安全性,然而,现有电动自行车定速巡航功能应对不同路况调整能力较弱,为解决上述问题,针对电动自行车巡航工况开展研究,提出基于电动自行车巡航过程中驾驶员意图的车速控制系统,在保证安全性的前提下通过设置变速开关及调速控制阈值,实现巡航过程中电动自行车速度的可调及调速过程的平稳;设定转速变化斜率,抑制巡航退出过程中车辆速度的波动,提高车辆的舒适性;设置转速及转矩波动阈值来判断车辆巡航过程中发生的意外情况,避免发生二次伤害;搭建硬件实验平台,对相应控制策略进行实车测试,实验显示：巡航过程中车速从15 km/h过渡到22 km/h,整个过程车辆的动力没有切断,车速无明显冲击,符合预期目标,表明所设计的控制系统操作简单,响应速度快,提高了巡航过程中电动自行车的安全性、可操作性、舒适性等。     

四驱混合动力轿车转弯工况路径跟踪控制

针对四驱混合动力轿车,提出一种转弯工况下集成横向与纵向运动控制功能的路径跟踪控制策略.在建立车辆动力学与动力系统模型的基础上,设计了基于轨迹跟踪误差的驾驶员预瞄转向模型;采用模糊控制器确定了期望车速,对转矩分配问题进行优化研究;设计了车速与轨迹跟踪模型预测控制器;搭建了CarSim与MATLAB/Simulink联合仿真模型与自动驾驶模拟驾驶器,对控制策略进行了离线仿真和硬件在环仿真试验.研究结果表明,车辆转弯过程中路径及车速跟踪效果良好,满足转弯工况路径跟踪需求.     

装有AMT的越野车辆巡航控制技术研究

研究装有AMT的越野车的巡航控制技术. 分析了巡航系统的功能,设计了巡航控制程序的执行流程. 采用模糊PID控制策略,建立了控制参数K_P,K_I与K_D与速度偏差E和偏差变化率E_c的二元函数关系;在大量实验和熟练驾驶员经验的基础上,建立了系统的模糊控制规则表. 在台架上完成了巡航的进入与退出,加、减速功能及恒速控制功能的实验,并进行了模糊PID与普通PID的对比控制实验. 实验结果表明,所开发的基于AMT越野车的巡航控制系统具有良好的性能.     

重型商用车AMT自动控制策略及试验分析

通过对重型商用车电控机械式自动变速器(automated mechanical transmission,AMT)起步过程分析,在综合考虑驾驶员起步意图和起步性能指标的基础上,提出起步过程离合器结合速度模糊控制算法和发动机局部恒转速模糊控制算法,将AMT换挡过程分为7个阶段,提出换挡过程离合器控制逻辑和发动机目标转速控制算法。针对车辆运行过程中出现的紧急制动工况,提出AMT制动跳挡降挡控制策略和目标挡位确定算法。为了验证控制策略的正确性,研制开发了重型商用车AMT样机,完成了AMT样车开发并进行起步、换挡和制动跳挡降挡试验。     

分布式驱动电动汽车直线行驶双模式控制

为使分布式驱动电动汽车在不同工况下能够保持直线行驶,摒弃传统的单一控制变量和单一控制模式的方法. 基于CarSim和Matlab/Simulink联合仿真平台,针对车辆在不同工况下的受力特点和不同控制方法的控制特点,提出双模式控制策略. 即在车辆行驶速度较低且侧向风速度较小时,采用带有加权比重的侧向位移和横摆角联合控制的终端滑模变结构控制模式;在车速较高且侧向风速度较大时,利用模糊控制对无法建立精确数学模型的系统具有很好控制效果的特点,对横摆角采用模糊控制模式. 研究结果表明,车辆在低速行驶和高速行驶,有侧向风和无侧向风的情况下,均能很好地维持直线行驶. 该控制策略比传统的单变量侧向位移终端滑模控制和单变量横摆角终端滑模控制的效果都要好,精度更高,大大地提高了车辆的行驶安全性.     

基于MPC自适应巡航系统控制策略联合仿真研究

为了提高自适应巡航系统的鲁棒性和对复杂跟车环境的适用性,提出一种基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的自适应巡航系统分层控制策略。上层控制策略主要考虑速度控制模式和距离控制模式之间的切换,下层控制策略则基于MPC理论而提出,确定汽车加速、减速或保持当前车速,以提升系统跟随性。在Carsim软件中选取有防抱死制动系统的C级掀背车,实时模拟两车(前车和本车)跟随的运行过程。在MATLAB/Simulink中建立纵向运动学模型,运用MPC控制策略对车辆的跟车工况进行联合仿真。结果表明,我们设计的MPC控制器与PID(proportional-integral-derivative,比例-积分-微分)控制器相比,在跟车工况下本车的加速度峰差值仅为1.65 m/s~2,加速度变化均值降低约23%,提高了驾驶的舒适性和行驶的稳定性;同时车间距误差范围控制在-0.5～7.3 m,均值误差降低约12%,在实际跟车环境中,能有效减少追尾、加塞等情况的发生。     

基于力驱动的智能汽车路径跟踪控制策略

为提高高速大曲率工况下智能汽车的路径跟踪控制精度,保证车辆横摆稳定性和侧倾稳定性,提出基于最优前轮侧向力和附加横摆力矩协同的力驱动模型预测控制(MPC)路径跟踪控制策略。充分利用轮胎非线性动力学特性,提高控制器的响应性能,构建基于时变线性轮胎模型的路径跟踪控制系统状态空间方程,预测车辆状态信息。采用零点力矩法建立车辆侧倾稳定性约束条件,设计基于MPC的防侧倾路径跟踪控制器。CarSim与Matlab/Simulink联合仿真结果表明,该控制器在保证车辆横摆稳定性和侧倾稳定性的前提下,高速大曲率工况下的最大横向位置偏差和航向角偏差分别降低14.08%和4.80%,低附着高速变道工况下分别降低22.95%和16.77%,说明所提出的控制器可显著改善车辆路径跟踪效果。     

考虑道路几何设计的智能网联车队横纵向协同控制

针对智能网联车队行驶过程中车辆跟驰和路径跟踪的横纵向协同控制,建立三自由度车辆动力学模型并将其作为控制系统,基于改进的智能驾驶员模型模型设计分层式纵向控制器;基于预瞄-跟随理论设计横向控制器.考虑车辆纵向、横向运动的耦合特性,以纵向速度作为横向控制器的状态变量设计横纵向协同控制策略,在CarSim/Simulink仿真平台搭建车队横纵向协同控制器.采用单移线、隧道工况验证控制器的横向、纵向控制性能;考虑道路弯道、坡度和超高等道路几何设计,设置匝道工况验证控制器横纵向协同控制性能并分析道路超高对车辆跟驰和路径跟踪精度及稳定性的影响.结果 表明:控制器能实现给定工况下车辆速度与转向的跟踪控制,且具有较高的跟踪精度,良好的跟驰效果和行驶稳定性;对于弯道行驶,设置道路超高能使车辆转向平稳,速度跟随精度高且行车间距增加,有利于提高车队行驶安全性.     

基于高斯过程回归的车辆巡航系统学习预测控制

针对自动巡航系统中前车加速度预测问题,以及为满足人们对车辆安全性、舒适性和经济性要求,提出一种基于高斯过程回归的车辆自动巡航系统学习预测控制策略.先用高斯过程回归法对前车加速度做学习建模,再结合车间运动学模型定义车辆自动巡航系统预测模型.进而,通过在线滚动优化车辆自动巡航系统安全性、舒适性和经济性综合指标,建立车辆自动巡航系统学习预测控制器.最后,通过CarSim/Simulink联合仿真平台,将本方法的加减速典型驾驶工况与传统预测巡航控制策略下的驾驶工况对比验证.结果表明:与传统控制策略相比,本文方法更具有效性和优越性.     

融合反步法的无人驾驶汽车轨迹跟踪控制方法

为了解决无人驾驶汽车轨迹跟踪控制的准确性、稳定性和快速性问题,将反步法分别融合滑模变结构控制和模糊自适应控制.建立车辆三自由度运动学位姿误差微分方程,推导了基于反步法的车速和横摆角速度控制律,结合Lyapunov稳定性判据验证了系统稳定性.分别建立融合反步法的滑模变结构和模糊自适应轨迹跟踪控制方法,结合轨迹跟踪稳态误差、超调量和调整时间,验证、比较了控制方法准确性、稳定性和快速性3种性能的优劣.结果表明：融合反步法的滑模变结构轨迹跟踪控制的稳定性最好,轨迹跟踪超调量接近于0;融合反步法的模糊自适应轨迹跟踪控制快速性最好,轨迹跟踪调整时间相对于反步法缩短了18.2%.     

论高速与安全航速

就高速船舶如何理解和使用安全航速，特别是在能见度不良时，高速船舶如何遵守安全航速条款提出见解，并就安全航速中的高速与过分速度之区分进行了探讨。     

基于瞬时速度辨识的无速度传感器矢量控制系统

采用同步瞬时速度辨识的方法,以数字信号处理单元（DSP）为核心控制器件来实现无速度传感器矢量控制的交流调速系统。给出了系统的控制方案。实验结果表明,该同步瞬时速度辨识的方法和控制方案具有良好的速度辨识性能和控制效果。     

无速度传感器矢量控制系统转速辨识方法研究

转速辨识是无速度传感器矢量控制系统的关键问题之一.介绍了当前研究的具有代表性的异步电动机无速度传感器矢量控制系统速度辨识方法,利用MATLAB/SIMULINK建立了异步电动机无速度传感器矢量控制系统模型,对动态速度估计器、模型参考自适应、滑模观测器等几种速度辨识方法进行了仿真、比较和分析.     

高等级公路运行速度与设计车速匹配研究

针对高等级公路运行速度与设计车速非合理匹配中存在的问题，在公路设计部门仅重视的道路设计车速、在行汽车运行速度的基础上，提出期望车速的概念，并以设计车速、运行速度、期望车速为基础，讨论这三种速度之间的相互关系及运行速度与设计车速匹配的现状，分析运行速度与设计车速非合理匹配产生的原因，并提出了使高等级公路上运行速度与道路设计车速合理匹配的相关措施。     

高速、超高速磨床机械安全设计框架研究

高速、超高速磨床在加工过程中由于主轴速度高、切削力大、进给速度快、砂轮旋转速度高，其危害性极大。本文根据机械安全设计的方法，针对影响高速、超高速磨床安全的各个子系统的危险情况和风险，探讨高速磨床的安全设计总体技术方案和技术路线，为寻求建立适合于高速、超高速磨削工况下的风险评价体系和寻找出最优的风险评价数学模型探路，为高速加工机床的机械安全设计提供理论依据和设计方法。     

高速加工中的速度规划与段间连接

在复杂型面高速加工中,针对离散速度控制的特点,采用基于时间分割的前加减速算法对前瞻处理后的路径进行离散速度规划;在满足周期性、速度、加速度和定位要求的前提下,对速度规划后的残余长度在减速段进行平摊处理;对于无法进行平摊的残余长度,给出了空间直线与圆弧相互连接的计算公式.结果表明,该方法能够满足复杂型面高速加工的插补精度和加工效率要求.     

区间速率连续Petri网的瞬时引发速率分析

瞬时引发速率（Instant firing speed，IFS）是连续Petrl网模型演变图构造的一个关键参数，其分析正确与否决定着区间速率连续Petri网模型行为分析的正确性．文献[8]仅对无有效冲突情形下的最大引发模式下的IFS进行讨论，未给出任意模式下的IFS求解方法．本文定义了区间速率连续Petri网的标识等价类，提出了区间速率连续Petri网在任意标识下的使能及其瞬时引发速率的有效分析方法；并对基于最大引发速率的有效冲突问题进行讨论，给出了基于优先级的最大引发速率的求解方法；最后给出相应的例子．     

迈克尔逊干涉实验的零结果能说明光速不变吗？

本文通过对迈克尔逊干涉结果零结果的讨论，得出实验结果未必能够证实光速与光源运动速度无关。     

KS系列无级变速器调速控制机构研究

针对德国ＰＩＶ公司的ＫＳ系列球盘式无级变速器，剖析其调速控制机构的传动原理和结构特点，据其结构上存在的问题提出改进意见，有助于此类产品的利用和开发．