Modeling and Control of Active Suspensions for MDOF Vehicle

The conventional method for analyzing active suspension control for a vehicle is only to analyze a quarter or half car with a lower order degree-of-freedom (DOF) model, but such models do not actually model practical applications. Accurate models of a suspension control system require a multi-degree-of-freedom (MDOF) vehicle model with a detailed model of the controller. An MDOF model was developed including the influence of factors such as the engine, the seats, and the passengers to describe vehicle motion using a reduced order model of the controller designed by using the H∞ control method. The control system performance has been investigated by comparing the H∞controller with a linear quadratic (LQ) controller.     

最优受教育年限选择的模型分析

为进一步定量分析个人教育投资现象,构建了一般性地反映人们在就学和就业之间进行选择的最优化模型,并对影响人们教育投资决策行为的因素进行了分析.在简单的假定前提下运用数学语言再现了教育经济和劳动经济研究中的相关结论.     

基于单线模型的交通车载电子地图

针对车载导航系统的需要,提出了一种基于单线模式的车载电子地图模型。该模型采用分层管理,对核心的路网结构采用单折线表示道路,节点表示路口,用形值点表示道路的形状,通过有序节点对和道路对的方式来表示交通限制信息。整个地图数据库可以由节点集、道路集和转弯限制集3个集合来描述实现。该模型可以清晰准确地描述道路网络结构及其相关的交通限制信息。试验表明:这种电子地图能很好地支持寻路以及路径导航功能,存储空间较小,非常适合于车载导航使用。     

轿车前轮主销后倾角算法

前轮定位参数的确定是汽车悬架系统设计中的难题。为了从理论上获得轿车前轮主销后倾角计算公式,考虑结构参数、独立悬架性能要求以及轮胎侧偏特性,建立了轿车前悬架主销后倾角计算方法。以中国产某型轿车作为算例,对其前轮主销后倾角进行了计算。采用计算的主销后倾角值对该车做了高速回正性能试验,试验综合评价计分值为73.4,符合GB/T 6323.4-97的要求。结果表明,建立的轿车主销后倾角计算公式有一定的准确性及工程应用价值。     

雷达共用型智能混合动力汽车节能控制策略

为解决现有混合动力汽车能量管理常依赖固定循环工况设计,未考虑车辆实际运行环境所造成的节能潜力挖掘不足的问题,该文运用结构共用思想,提出共用雷达信号的智能混合动力汽车能量管理优化控制方法。依托雷达对前车运动信息的感知,划分4种不同场景和工作模式,通过动态优化汽车电机的驱动转矩并增加电机再生制动,从而在不增加额外硬件成本的前提下,提升智能混合动力汽车的节能性能。并以某混合动力客车为应用对象进行了实车道路试验,结果表明所提出的节能控制策略在城市拥堵路况下节能效果明显。     

基于行星传动的双模混合动力履带车辆传动系统结构设计

该文提出了一种具有双输出的混联式混合动力履带车辆的传动系统结构设计。该结构具有双输出轴分别连接左、右履带,通过与3排行星齿轮结构连接,可以实现两侧履带的精确独立控制,通过控制发动机工作状态,使车辆的运行效率最优,在充分保证直线行驶性能的同时,增强行进中转向能力。相比于现有的复杂混合动力履带车辆传动系统,该设计可以省去转向机构,并提升系统综合运行能力。采用自动建模的方法对所有可行结构进行动力学分析,结合不同结构类型的特点确定双模结构组合方式。通过系统特性初筛、性能精细筛选得到满足设计要求的结构。通过动态规划算法对所选结构进行典型工况下的燃油经济性分析。仿真结果表明,得到的最优方案比目前常用的串联式混合动力履带推土机具有更优的直线行驶、转向行驶和燃油经济性能。     

H原子在Mg（0001）表面的吸附与扩散性能研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对H原子在清洁与空位缺陷Mg（0001）表面的吸附与扩散性能进行了研究.吸附能与扩散能垒的计算结果显示：H原子倾向吸附于清洁Mg（0001）表面的fcc与hcp位,其中fcc位的吸附更为有利;H原子在Mg（0001）表面扩散时,所需克服的最高扩散能垒为0.6784eV;表面结构影响H原子从Mg表面向体内扩散,表面到次表面扩散较慢,次表面至体内扩散却较快,表面结构的影响仅局限在Mg表面的顶两层;空位缺陷的存在,一方面增强了Mg（0001）表面对H原子的化学吸附能力,另一方面提供更多通道使H原子更容易实现向Mg体内进行扩散,且扩散至体内的H原子主要占据四面体的间隙位.电子态密度（DOS）的分析结果发现：相对于hcp位而言,H原子吸附于Mg（0001）表面fcc位体系,在费米能级处具有较低的电子密度N（EF）值,且在费米能级以下具有更多的成键电子数;而空位缺陷Mg（0001）表面H原子吸附能力的增强归因于空位的存在改变了Mg表面的电子结构,使表层Mg原子在低能级区的成键电子向费米能级处发生转移,从而提高了Mg表面的活性.     

掺铒波导环形腔激光器特性研究

根据掺铒波导光放大理论和耦合器传输矩阵,建立了描述掺铒波导环形腔激光器的理论模型,在此基础上分析了环形腔弯曲半径、耦合器耦合系数和掺铒离子浓度等因素对泵浦阈值和激射光输出特性的影响.结果表明由于受到波导弯曲损耗和其他机制损耗的共同作用,存在一优化弯曲半径使得波导环形腔激光器在较低阈值泵浦功率下实现较高的斜率效率;激射光输出耦合器作为激光谐振腔损耗的一部分,其耦合系数的大小影响到激光器的特性,在耦合系数为0.2附近处可获得较高的激射光输出功率;铒离子掺杂浓度在0.85×1026m？3时具有最低的阈值泵浦功率,在不引起明显上转换效应的条件下,适当的增加铒离子浓度可以提高激射光波的输出功率.研究结果为掺铒波导环形腔激光器的设计和制作提供了理论依据.     

基于拉格朗日系统中约束力思想的编队卫星构形非线性控制方法

借鉴经典动力学中约束力的思想,提出了一种编队卫星构形精确保持的非线性控制方法．该方法首先将非线性和摄动条件下编队卫星构形保持问题转换为带有完整约束的拉格朗日动力学系统,然后将问题转换为一组微分代数方程,通过求解微分代数方程,确定编队卫星构形保持的非线性控制律．由于借鉴了约束力的思想,该方法自然地利用了编队卫星动力学系统的力学特性,具有节省能量和高精度的特点．通过对线性和非线性条件下空间圆编队卫星构形保持问题的仿真,验证了提出的非线性控制方法的这些特性．     

肠道内变径胶囊微机器人空间磁力矩特性

提出一种以相邻异向径向磁化瓦状多磁极组成的圆筒式永磁体为外驱动器,以胶囊机器人内嵌同磁极结构永磁体为内驱动器,在外驱动器旋转磁场的磁机耦合作用下,驱动变径胶囊机器人在肠道内旋进的驱动控制方法．根据等效磁荷法建立了偏心状态下磁驱动力矩普遍性数学模型,对驱动力矩与驱动器磁极结构参数的特性进行了研究,试验表明该驱动方法具有驱动力矩大、安全可靠等优点,变径胶囊机器人由径向间隙自补偿,显著提高了在肠道内的驱动能力,该磁驱动系统在人体肠道内具有良好的医学应用前景．