无人驾驶车辆智能控制技术发展

无人驾驶车辆可看作是具备一定自我学习能力的轮式智能机器人,体系结构可分为感知和决策,在智能控制技术的加持下,无人驾驶车辆控制技术正在阔步前进.为了优化车辆控制技术,使无人驾驶车辆控制子系统的实际执行效果达到决策系统的期望值;借助CiteSpace研究了中外无人驾驶车辆控制技术的发展、接着列举智能控制在无人驾驶中的先进应...     

无人驾驶车辆智能水平等级划分

 国内外无人驾驶车辆迅速兴起,为加快无人驾驶车辆关键技术研究,进行无人驾驶车辆智能水平等级划分成为首要任务。本文以无人驾驶车辆、任务、环境三者构成的复杂交互系统为研究对象,开展无人驾驶车辆智能水平评价研究。建立了由环境复杂度、人工干预程度、任务复杂度组成的无人驾驶车辆评测模型,并根据环境复杂度、人工干预程度、任务复杂度分别对无人驾驶车辆进行5个等级划分;最后根据无人驾驶车辆行驶的环境复杂度、人工干预的程度、执行任务的复杂度及行驶质量,对无人驾驶车辆智能水平进行了10个等级划分。     

虚拟仿真技术在车辆工程实验教学中的应用

针对我院实车道路实验条件欠缺及实验室设备不足,缓解学校实验设备经费紧张问题,将虚拟现实和仿真技术应用于车辆工程专业实验教学中,以期得到汽车技术实验变化快、成本低、互动好、效率高的解决方案,弥补实际物理实验的不足,为提高实验教学水平,改善实验教学环境提供事半功倍的效果。文章通过对虚拟仿真系统的特色与设计开发的分析,探索虚拟仿真系统在车辆工程实验教学中的实际应用,构建适用于汽车性能仿真与测试的虚拟实验室。     

无人驾驶车辆基于角点和斑点的特征提取算法

针对运行在计算资源有限的车载嵌入式系统中的视觉里程计算法实时性较差的问题,提出一种基于Harris和SIFT相结合的图像匹配方法——Harris-SIFT算法。在介绍了SIFT算法的基础上,给出了Harris-SIFT算法的原理:使用Harris算法提取图像中的角点作为特征候选点,再利用SIFT算法在Harris的特征候选点中进行特征点提取。通过实例用Matlab软件对算法进行了仿真,并对算法的复杂度及各种性能进行了分析。结果表明,所提出的方法在特征检测模块中降低了算法的运算量、提高了特征点提取速度。Harris-SIFT算法可用于实时视觉里程计系统中,进而可使视觉里程计在车载嵌入式导航系统上得到广泛的应用。     

虚拟集成测试与虚拟仪器技术

虚拟仪器技术是虚拟测试技术和计算机自动测试技术发展的结果,是目前自动测试技术及测量仪器与系统的重要发展方向。介绍了基于总线技术的虚拟仪器技术的研究现状,对虚拟仪器技术的硬件平台和软件平台进行了较全面地综述,并指出了该技术今后的发展方向。     

无人驾驶车辆横向位置最优跟踪控制

通过适当的变换将无人驾驶车横向运动学模型简化成一种线性时变模型,且制定出相应的横向位置最优跟踪控制方案,采用该控制方案无论车体在正向和倒向开车的情况下,都得到较好的控制结果,且动态效果好、稳态精度高,并由仿真结果得到了证明.     

有人与无人驾驶车辆交叉口驾驶博弈模型

针对有人与无人驾驶车辆在交叉口存在冲突时的协调控制问题,引入智能网联车辆的设计思想,将交叉口存在交互行为的决策个体建模为博弈中的参与者,以冲突车辆的速度改变方案为博弈策略,构建双方的收益矩阵,而驾驶收益采用行车安全收益、行车效率收益和行车舒适性收益来计算,求解博弈模型的纳什均衡,作为双方的最优驾驶策略组合,完成交叉口多车冲突的协作优化.模型加入驾驶员类型的多样性模拟,基于Matlab对提出的算法进行验证,结果表明无人驾驶车辆会根据对方驾驶员行为调整自身的行为策略,与基于冲突表的协作算法对比,本算法的冲突消解所用时间更短,在确保安全的同时提高了冲突车辆通过路口的效率.      

基于虚拟样机技术的铰接式车辆动力学建模

在ADAMS／View软件环境下，建立了某工程车辆多体动力学模型，提出了随机路面的建模方法，进行了不同车速和不同随机激励输入下的车辆平顺性评价虚拟试验．通过与相同实验条件下实车平顺性道路试验结果比较，验证了该模型在评价车辆平顺性方面具有较高的精度和可信度。     

基于模糊自适应PID的无人驾驶车辆路径跟踪控制

在无人驾驶车辆路径跟踪控制过程中,针对控制对象发生变化时传统PID控制器难以对其控制参数进行实时调整的问题,提出一种以预瞄理论为基础的模糊自适应PID控制方法.以前轮转角作为控制系统的输入,设计基于横向偏差和航向偏差的模糊自适应PID路径跟踪控制器.分析量化因子和比例因子的选取原则,利用模糊理论对PID参数进行自适应调整;基于Carsim与Simulink对所提算法进行联合仿真实验.仿真结果表明:模糊自适应PID较传统PID改善了控制器的动态性能且具有较好的自适应能力.     

基于虚拟样机平台的民用飞机测试性仿真

虚拟样机在飞机设计、试验、制造领域日益广泛而深入的应用是未来航空制造业的大势所趋。本文从并行工程的思想出发,探讨了在虚拟样机平台下开展民机型号测试性工程工作的优势和基本思路,并在此基础上研究了虚拟样机平台下的飞机测试性工程模型,提出了基于虚拟样机的测试性仿真验证的基本方法和过程,并通过实际测试性仿真验证的实例,证明了方法的可行性和有效性。     

无人驾驶车在越野环境中障碍身份识别

针对无人驾驶车越野条件下的环境感知问题,基于Dempster组合规则实现了障碍目标的身份识别.首先,基于CCD和激光传感器提取5个特征作为障碍物特征证据;然后,将传感器数据转换到证据空间,选用模糊插值法求取障碍物身份隶属度进而获取相关系数;再次选择经验公式,根据障碍物类型和环境加权系数计算基本概率赋值函数;最后,基于Dempster的组合规则求得融合后的总概率赋值函数,制定决策规则并识别障碍身份.实验结果表明基于D-S证据理论识别障碍物身份具有良好鲁棒性和实时性.     

水面无人艇环境感知技术及应用发展

水面无人艇的环境感知能力是其执行任务的前提和基础.介绍了水面无人艇的发展现状,特别是近年来中国在无人艇领域的研发成果;总结了当前水面无人艇在本体状态感知和外界环境感知(主动式感知、被动式感知、融合式感知)领域的研究现状,分析指出各类环境感知技术的优势和不足.根据未来发展需求,提出基于水面无人艇的高精度水文信息反演、海-...     

非线性解耦控制在无人机中的应用

为了提高无人机的机动性,同时保证其航迹的精确性,针对无人机纵向运动模型,采用非线性动态解耦Singh算法设计直接力控制器,并对某一型号的无人机模型进行了纯直接力模式的计算机仿真.结果显示无人机的速度、迎角、俯仰角以及航迹角输出均能按照预期的目标渐进跟踪控制指令,并且具有很好的动态响应.仿真实验表明基于Singh算法的直接力控制器能解除无人机在飞行过程中某些模态运动之间的交叉耦合,并能精确实现纯直接力、俯仰指向等3种模式的直接升力控制.     

无人软翼飞行器直线航迹跟踪鲁棒反步控制

为实现无人软翼飞行器的直线航迹跟踪控制,提出一种基于模拟对象的可变增益鲁棒反步控制方法.基于模拟对象方法建立软翼飞行器的航迹跟踪误差模型,并设计了可变增益反步跟踪控制器,通过合理设计增益参数,消除了部分复杂非线性项,避免了传统反步法中虚拟量高阶导数问题,简化了控制器形式,更有利于工程实现.根据Lyapunov理论设计的鲁棒反馈补偿项,在保证稳定性的同时提高了系统的鲁棒性.将控制器应用于无人软翼飞行器平面直线航迹跟踪控制中,仿真实验表明,所设计的控制器可以实现直线航迹的精确跟踪,且具有很好的鲁棒性.     

基于改进PH曲线的无人机航迹规划

 航迹规划是无人机任务规划的重要组成部分。针对现有航迹规划存在的不足, 提出一种基于改进pythagorean hodo-graph(PH)曲线的航迹规划方法。该方法结合了PH 曲线的曲率连续性和粒子群优化算法的快速搜索特点, 将PH 曲线的控制点选取通过粒子群算法进行优化, 可以快速得到避障安全、满足最大曲率限制和曲率连续的最优PH 路径。仿真结果表明了该方法的有效性。     

水面无人艇模糊神经网络航向控制器设计

针对常规PID控制器在无人艇航向控制系统中表现出抗干扰能力弱,控制精度低等问题,本文提出了一种应用模糊神经网络算法的航向控制器设计方法.首先通过神经网络分类回归确定隶属度函数,然后经由模糊控制在线整定PID控制器KP、KI、KD三个参数,确保对无人艇航向的实时控制.仿真结果表明,该控制器满足航向控制所需的实时性,具有控制精度高和鲁棒性好的特点,并且提高了无人艇在复杂环境中的自适应能力.     

虚拟仪器在检测技术教学中的应用

在检测技术教学中引进基于LabVIEW语言的虚拟仪器,利用虚拟仪器在信号处理分析及显示方面的强大功能,将许多检测技术教学中的基本理论方便地用图形表达出来,生动地验证了信号描述、信号调理、信号处理分析等方面的有关理论。     

开发虚拟仪器系统,改革测试实验教学

介绍了虚拟仪器系统在我国的研究、开发现状，阐述了将其引入测试技术实验的必要性和可行性。并以测试实验教学中的具体实例，进一步说明虚拟仪器系统在实验教学中的可行性及优势。     

无人机模拟训练系统的设计与实现

介绍了虚拟现实技术的基本概念，阐述了虚拟现实技术的核心思想和在无人机模拟训练系统中的作用，给出了用虚拟现实技术创建某无人机虚拟仿真模拟训练系统的基本方法，具体说明了该系统的整体设计及关键技术的实现途径，最后给出了系统将来的扩展情况。