检索结果-内蒙古大学图书馆

汽车安全与节能学报 2024年第2期15卷 253-260页

作者：孟庆京司俊德张新钰孙弘麟王小宇荣松松河南工业大学机电工程学院郑州45000 清华大学智能绿色车辆与交通全国重点实验室北京100080

为了解决陆空两栖平台路径规划能效与寻径效率问题,提出了一种基于图搜索算法的全局路径规划算法。考虑了空中飞行能耗与地面行驶能耗模型的不同,结合起飞阈值、地面移动成本系数、空中移动成本系数等参数决定模态切换机制,在遇到难以... 详细信息

为了解决陆空两栖平台路径规划能效与寻径效率问题,提出了一种基于图搜索算法的全局路径规划算法。考虑了空中飞行能耗与地面行驶能耗模型的不同,结合起飞阈值、地面移动成本系数、空中移动成本系数等参数决定模态切换机制,在遇到难以越过的障碍时使用逃脱算法脱困,当允许地面通过时优先采用地面行驶的方式到达目标点以提升寻径效率与能效。为验证该算法,分别建立了针对陆空2种模式下的能耗模型,在现有交通规则约束下完成城市场景和虚拟迷宫测试。结果表明:本算法的搜索效率相较于对照组算法提升了30%以上,有效提升搜寻效率的同时降低了能量消耗。

关键词：陆空两栖平台跨模态路径规划图搜索算法模态切换策略

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城市拥堵路段下的陆空一体化车辆路径规划研究

城市拥堵路段下的陆空一体化车辆路径规划研究

引用

作者：孟庆京河南工业大学

学位级别：硕士

随着汽车保有量的迅速增长城市道路交通压力逐渐增大,城市道路交通拥堵程度逐渐加剧。在此背景下,陆空一体化车辆作为一种新兴交通工具备受关注。陆空一体化车辆路径规划不同于传统地面路径规划与空中3D路径规划,在面对城市道路拥堵时... 详细信息

随着汽车保有量的迅速增长城市道路交通压力逐渐增大,城市道路交通拥堵程度逐渐加剧。在此背景下,陆空一体化车辆作为一种新兴交通工具备受关注。陆空一体化车辆路径规划不同于传统地面路径规划与空中3D路径规划,在面对城市道路拥堵时如何选择通行路径使得能耗与通行时间最优,这对算法的路径规划与模态切换策略提出了全新的挑战。本文以城市拥堵路段下陆空一体化车辆的路径规划问题为研究对象,开展了针对路径规划算法以及模态切换策略的研究。主要研究内容如下: (1)提出了一种层化A*算法。该算法在原有2D-A*的算法基础上增加三维层化A*算法检索矩阵,约束子节点检索方向,分析该层障碍物分布,通过研判在该层检索是否存在到达目标点的路径,来调整检索节点高度;分别定义空中节点与地面节点的通行成本,将通行时间成本与能耗成本纳入代价函数,根据二者成本权重,规划通往目标点的最优路径。 (2)针对拥堵路段提出一种基于状态机的模态切换策略,并对陆空一体化车辆的运动控制模型与能耗模型进行建模。为陆空一体化车辆建立有限状态机,着重考虑地面行驶状态与空中飞行状态的通行时间与成本的差异,对通行权重加以考量,选择最优的通行策略。通过模态切换策略达到提高运输效率的同时降低能耗的效果。 (3)为了验证所提出算法在应对城市交通拥堵环境下的路径规划能力,本研究在MATLAB环境中构建了模拟城市拥堵道路及工厂区域建筑的模型,将层化A*算法得出的路径规划结果与对照算法组的规划结果进行比较。实验结果表明:在面对拥堵路段时,层化A*算法规划结果能缩减通行时间22%,能源消耗降低53%。通过实验平台验证,在相同的目标点条件下,层化A*算法规划结果节省了17.8%的能耗,缩短43%的通行时间。因此,相比于传统路径规划算法,改进算法展现了更优的适用性和效率。

关键词：陆空一体化车辆路径规划模态切换策略有限状态机

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全双向开关型双级矩阵变换器容错策略研究

全双向开关型双级矩阵变换器容错策略研究

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作者：韩娜南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着功率电子技术的高速发展,交交变换器作为交流调速、交流变频电源以及变速恒频系统等的能量传递与变换机构,在多种工业领域获得广泛应用。考虑到部分应用场合工作环境恶劣,对系统可靠性要求高,交交变换器的容错研究已成为国内外学者... 详细信息

随着功率电子技术的高速发展,交交变换器作为交流调速、交流变频电源以及变速恒频系统等的能量传递与变换机构,在多种工业领域获得广泛应用。考虑到部分应用场合工作环境恶劣,对系统可靠性要求高,交交变换器的容错研究已成为国内外学者的研究重点。双级矩阵变换器相比于传统背靠背变换器具有体积重量小、功率密度高、寿命长等优点,因此将其作为上述交流系统中的变换器具有重要的理论意义和实用价值。全双向开关型双级矩阵变换器是直接矩阵变换器演变至双级矩阵变换器的中间拓扑,由于其相较于直接矩阵变换器和双级矩阵变换器多了6个开关管,因此过去并未受到学术界的关注。经对比发现,全双向开关型双级矩阵变换器的特殊结构使其既具有双级矩阵变换器的优势,又具有良好的容错性能,适用于对变换器可靠性要求高的场合。本文对该拓扑的容错策略展开研究,以理论分析为指导,通过计算机仿真和硬件实验相结合的方式,验证本文所提容错策略。本文首先介绍了全双向开关型双级矩阵变换器的拓扑结构,指出其具有冗余开关、结构高度对称,直流母线电压极性可正可负等特征,这些特征为全双向开关型双级矩阵变换器的容错提供了可能。之后详细介绍了适用于全双向开关型双级矩阵变换器的双空间矢量调制策略。由于该拓扑逆变级为双向开关单元结构,其逆变级驱动信号具有多种分配方式。为简化开关切换过程,正常运行时保持新增开关管始终开通,其它逆变级开关管照正常调制策略产生驱动信号。全双向开关型双级矩阵变换器可能出现多种形式的故障,文本针对整流级一个双向开关单元开路故障、两个不同侧双向开关单元短路故障、逆变级一个双向开关单元开路故障、一个双向开关单元短路故障、单向开关开路故障、单向开关短路故障等六种故障提出了相应的容错策略,其能在不改变控制算法的条件下保证系统输入输出性能不变。为保证所提容错策略安全有效的实施,本文还分别提出了适用于整流级和逆变级容错策略的模态切换策略。模态切换策略的具体实施步骤以及对系统性能的影响也在文中详细讨论。为验证所提容错策略的有效性,本文在Matlab/Simulink软件中搭建了全双向开关型双级矩阵变换器的仿真模型,仿真结果与理论分析相符。最后,本文设计并搭建了一套全双向开关型双级矩阵变换器实验平台,详细介绍了硬件设计步骤和软件编写流程。在此基础上,展开了对所提容错控制策略的实验研究,实验结果证明了本文所提容错策略的有效性和可靠性。

关键词：全双向开关型双级矩阵变换器双空间矢量调制容错策略模态切换策略

来源：评论

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