建国以来我国黄土高原地区历史自然地理研究工作的回顾与展望

通过考古对比和文献分析的方法，对建国以来黄土高原地区的历史自然地理研究状况进行了系统总结，重点阐述了天然植被分布区域变化、河湖水文状况变化、黄土地貌变化、沙漠形成扩展等问题的研究状况。同时，还提出了今后环境变迁趋势及调控变迁方向与速度之措施。     

一类状态时滞系统的最优预见控制器设计

研究了一类状态时滞系统的最优预见控制器设计问题. 首先通过差分将所研究的时滞系统转化为形式上不含时滞的一般系统,然后根据已有的无时滞系统的预见控制理论设计出系统的控制器,并且给出了所设计的控制器存在的充分条件.仿真实验说明了预见前馈补偿的有效性.     

基于轨道谱的铁道车辆主动悬挂轴间预瞄控制

针对铁道车辆二系主动悬挂，考虑了轨道不平顺谱及轮轴时延的输入；依据最优控制理论，设计了整车的主动悬挂控制规律，并在整车垂向动力学模型上进行了仿真分析．分析表明，依据轨道不平顺谱以及轮轴时延能实现最佳的控制性能；但随着速度的提高，其相对于仅依靠轨道谱信息而设计最优控制规律的收益大幅下降；相对而言，铁道车辆依据轨道谱信息设计主动悬挂控制规律非常重要．     

采用方向预瞄的内模驾驶员模型

为了建立与真实情况更加相符的驾驶员模型,针对汽车驾驶员对整车不确定参数的自适应性,在分析汽车驾驶员预瞄、决策和自适应机理的基础上,建立了基于方向预瞄的内模驾驶员模型。该模型由驾驶员方向预瞄模型、驾驶员决策模型和驾驶员内模模型组成。汽车双移线工况仿真结果表明,内模驾驶员模型能够有效地用于汽车转向控制,并能够充分体现汽车驾驶员所具有的对不确定参数的适应性。     

基于滚动预瞄模型的纯跟踪算法

针对无人驾驶车辆采用纯跟踪算法对不同曲率路径跟踪时,出现道路适应能力弱和跟踪精度差的问题,提出一种基于代价的滚动预瞄模型(rolling preview model, RPM),以提高纯跟踪算法跟踪精度与鲁棒性。首先,根据车辆运动学与阿克曼转向几何,提出预瞄轨迹的确定方法以及预瞄轨迹与待跟踪路径间的几何约束;其次,设计道路弯曲度加权项并构建目标函数对预瞄轨迹进行优化,以获得预瞄距离的最优值;最后,在ROS/Gazebo仿真环境下设置不同初始状态与不同曲率的工况进行对比仿真实验,并在空旷环境中对8字形路径进行实车跟踪实验。实验结果表明,所提出的滚动预瞄模型能够根据预瞄轨迹与待跟踪路径的几何关系有效调节预瞄距离,相较于麻省理工(Massachusetts Institute of Technology, MIT)算法和Stanley算法,滚动预瞄模型在特殊初始状态、大曲率道路下有利于跟踪精度的提高。     

基于铣床动态特性辨识的轨迹前馈预见补偿器

常规数控系统的伺服控制中,当速度矢量变化较大时会产生大的轨迹跟踪误差。本文应用Ｍ序列信号,最小二乘法和ＡＲＸ模型结构辨识出整个闭环系统的传递函数,在轨迹控制器的前面加上带预见控制的前馈补偿器,以使数控轨迹控制器在不同的频率段具有相同的增益,消除由延迟带来的相位差,从而可减小轨迹跟踪误差,实验表明其性能较为理想。     

改进《大学物理实验》预习教学方式

预习教学是指导学生自主学习实验技能,理解实验原理的重要一环。目前,多数学校现行的预习教学侧重于机械地讲解实验操作步骤,教学方式多为要求抄写实验指导书,教学实际效果较差,教师和学生付出许多时间却收获甚微。文中主要通过分析现有预习教学方式的问题,提出预习内容分层次,分阶段进行的概念。实际教学实验验证了此种教学方式的可行性及相应效果。     

具有多采样率及状态时滞的线性离散时间系统的预见控制

研究了输入多采样率型离散时间控制系统的预见控制器设计问题.首先利用提升技术从形式上消除多采样率特点和状态时滞,把问题转化为一个普通的单采样率无时滞系统的控制器设计问题.由于状态时滞的存在,提升过程中会引入输入量的历史值.把这些历史值和状态时滞项一起放入扩大系统的状态向量中,因此提升过程不会引入误差.针对提升后的系统,利用最优预见控制的标准处理方法,通过构造扩大误差系统,把问题转化为调节问题,最后给出带有预见补偿的最优控制器.再经过变换,得到原系统的预见控制器.同时对预见控制器的存在条件进行了讨论.数值仿真表明,本文所设计的预见控制器是有效的.     

糊决策理论在驾驶员行为研究中的应用

针对驾驶员开车行为的特点 ,利用系统模糊决策理论建立了多个描述驾驶员根据前方道路信息和自身考虑进行预期轨迹决策的模糊评价指标及其隶属函数 ,并仿真计算了驾驶员在不同道路环境下的轨迹决策行为 .     

基于疲劳孕育过程的闭环驾驶系统特性研究

为了揭示驾驶动作、车辆行驶状态与驾驶员疲劳孕育过程之间的联系,为驾驶员疲劳早期预警提供理论依据,构建了一套涵盖驾驶员疲劳孕育过程的驾驶员模型。采用预瞄—跟随理论推导出预瞄神经网络权值的解析表达,得出神经网络权值仅与车辆本身的动力学参数有关而与驾驶路径无关的结论。利用人体疲劳特征符合Sigmoid函数的高低增益区的数学特性推导出了驾驶员神经反应时间、动作反应时间与疲劳度之间的定量关系。以双移线、垂直弯道两种路况为例,对疲劳孕育过程中驾驶员操作动作及车辆行驶状态变化进行仿真,结果显示与已有的试验研究结论相符,从而证明提出模型的正确性。