检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：邹俊逸郭文彬 430081 湖北省武汉市青山区和平大道947号

本发明公开了基于机器视觉和车辆动力学融合的路面附着系数识别方法，包括主动式方法和被动式方法，主动式方法包括以下步骤：预训练模型选择；迁移学习：特征提取、新模型构建、参数微调；图像数据获取；路面信息分类识别；被动式方法... 详细信息

标准号: CN117671636A

本发明公开了基于机器视觉和车辆动力学融合的路面附着系数识别方法，包括主动式方法和被动式方法，主动式方法包括以下步骤：预训练模型选择；迁移学习：特征提取、新模型构建、参数微调；图像数据获取；路面信息分类识别；被动式方法包括以下步骤：数据采集；数据处理；特征提取；建立模型；附着系数估计；基于主动式和被动式融合的识别方法包括以下步骤：结果融合；车辆动力学控制。本发明通过行车记录仪来获取车辆前方的路面情况，经济收益比较可观；利用改进的VGGNet‑16模型结合迁移学习的方法，并将机器视觉分析结果和车辆动力学分析结果融合起来进行综合分析，对路面的分类识别的准确率达到96.87％，车辆的控制更加安全。

关键词：被动式主动式车辆动力学分类识别特征提取融合迁移车辆动力学控制路面附着系数图像数据获取行车记录仪参数微调车辆前方附着系数基于机器机器视觉建立模型结果融合路面信息模型构建模型结合数据采集训练模型数据处理综合分析准确率视觉学习改进安全

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面向极限工况的分布式驱动电动汽车动力学集成控制方法

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汽车工程 2022年第9期44卷 1372-1385页

作者：林程梁晟宫新乐于潇汪博文北京理工大学电动车辆国家工程研究中心北京100081 北京电动车辆协同创新中心北京100081 清华大学车辆与运载学院北京100084

为了改善分布式驱动电动汽车在低附着路面行驶、高速转向等极限工况下的主动安全性,本文提出了一种基于预测控制的动力学集成控制方法。首先,为了均衡预测模型的建模精度与控制器的计算负担,通过分段仿射将非线性横摆动力学模型进行简化... 详细信息

为了改善分布式驱动电动汽车在低附着路面行驶、高速转向等极限工况下的主动安全性,本文提出了一种基于预测控制的动力学集成控制方法。首先,为了均衡预测模型的建模精度与控制器的计算负担,通过分段仿射将非线性横摆动力学模型进行简化,进而建立了混杂系统预测模型。其次,分析了多时变参数系统的失稳机理,将系统发生分岔现象后极易失稳的工况定义为极限工况,统一了低附着、高速等不同极限工况下的车辆稳定性判别方法,制定了控制模式的切换机制。然后,提出了基于鲁棒混杂模型预测控制算法的动力学集成控制策略,系统地考虑了极限工况下的车速变化与轮胎非线性侧偏特性,协同优化了车辆的驱动防滑性能、横摆稳定性等安全性指标。处理器在环试验表明,提出的集成控制策略能够满足低附着路面行驶与高速转向工况的控制需求,显著提高了车辆在极限工况下的主动安全性。

关键词：分布式驱动电动汽车极限工况车辆动力学控制模型预测控制

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一种四轮驱动电动汽车的车辆动力学状态观测装置

一种四轮驱动电动汽车的车辆动力学状态观测装置

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作者：范晶晶王磊叶辉马士奔陈晚如乔峻韩雪峰黄冠富邢杰叶辉萍郭珊肖磊 100072 北京市丰台区槐树岭4号院

本发明提供了一种四轮驱动电动汽车的车辆动力学状态观测装置，其包括：模拟量采集单元、CAN总线通信单元、传感器系统和实时计算单元；所述模拟量采集单元将所述传感器系统采集的模拟量转换为数字量后传递到所述实时计算单元；所述CAN... 详细信息

标准号: CN102628748A

本发明提供了一种四轮驱动电动汽车的车辆动力学状态观测装置，其包括：模拟量采集单元、CAN总线通信单元、传感器系统和实时计算单元；所述模拟量采集单元将所述传感器系统采集的模拟量转换为数字量后传递到所述实时计算单元；所述CAN总线通信单元将采集的电动汽车四车轮转速信息传递到所述实时计算单元。本发明提供的四轮驱动电动汽车的车辆动力学状态观测装置，可为车辆动力学控制提供可靠的参考信号。

关键词：电动汽车实时计算模拟量采集单元车辆动力学传感器系统通信单元状态观测四轮车辆动力学控制采集车轮转速信息模拟量转换数字量

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模糊逻辑在车辆稳定性控制系统中的应用

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东南大学学报（自然科学版） 2008年第1期38卷 43-48页

作者：皮大伟陈南王金湘东南大学机械工程学院南京211189

探讨了车辆在高速转向的极限运动工况下,利用施加于各车轮不同纵向力产生的辅助横摆力矩来提高车辆动力学稳定性的基本原理.推导了七自由度整车动力学模型,建立了车辆质心侧偏角观测器,并且考虑到车辆参数和运行工况的复杂多变,设计基... 详细信息

探讨了车辆在高速转向的极限运动工况下,利用施加于各车轮不同纵向力产生的辅助横摆力矩来提高车辆动力学稳定性的基本原理.推导了七自由度整车动力学模型,建立了车辆质心侧偏角观测器,并且考虑到车辆参数和运行工况的复杂多变,设计基于模糊控制逻辑的车辆稳定性控制策略,通过控制横摆角速度和质心侧偏角可使车辆对象输出跟踪理想参考模型的输出,用M atlab/S imulink建立车辆仿真模型,对所设计的控制算法进行了数字仿真,最后利用基于dSPACE的硬件在环仿真技术,对设计控制器的性能进行了实验验证.结果表明:所设计的模糊控制器能够显著改善车辆的操纵稳定性,特别是在低附着系数路面工况下.

关键词：汽车车辆动力学控制模糊控制策略硬件在环仿真质心侧偏角观测器

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基于DRL的四轮独立驱动电动车辆的侧向车速估计

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汽车安全与节能学报 2022年第2期13卷 309-316页

作者：郑阳俊贺帅帅志斌李建秋盖江涛李勇张颖李国辉中国北方车辆研究所北京100072 汽车安全与节能国家重点实验室(清华大学) 北京100084

为精确估计车辆行驶状态,提出了一种四轮独立驱动电动车辆侧向车速估计方法。基于深度强化学习(DRL)范式,设计了侧向车速估计方法的架构;基于深度确定性策略梯度(DDPG)算法,设计了DRL智能体;采用循环神经网络,搭建了DDPG算法中的Actor... 详细信息

为精确估计车辆行驶状态,提出了一种四轮独立驱动电动车辆侧向车速估计方法。基于深度强化学习(DRL)范式,设计了侧向车速估计方法的架构;基于深度确定性策略梯度(DDPG)算法,设计了DRL智能体;采用循环神经网络,搭建了DDPG算法中的Actor网络和Critic网络。基于设计的奖励函数和训练场景,借助Matlab/Simulink软件,完成了算法的实现和训练;并通过在车辆双车道变换等实际行驶工况的仿真,进行了验证。结果表明:在经过了630次的学习训练之后,与扩展Kalman滤波方法相比,本文方法的估计精度提升40%。因而,本文方法能够在常用行驶工况中对车辆侧向车速进行估计。

关键词：车辆动力学控制四轮独立驱动电动车辆侧向车速估计深度强化学习(DRL) 深度确定性策略梯度(DDPG)

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Bosch VDC系统的控制原理及展望

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公路交通科技 2004年第7期21卷 119-122页

作者：李刚于学兵大连理工大学辽宁大连116023

VDC系统(VehicleDynamicsControl、车辆动力学控制系统,在美日等国称为VDC,而在欧洲称为ESP,ElectronicStabilityProgram,即电子稳定程序)是Bosch公司1995年推出的用于改善车辆操纵稳定性的一种车辆动力学控制系统。VDC系统包括两个控... 详细信息

VDC系统(VehicleDynamicsControl、车辆动力学控制系统,在美日等国称为VDC,而在欧洲称为ESP,ElectronicStabilityProgram,即电子稳定程序)是Bosch公司1995年推出的用于改善车辆操纵稳定性的一种车辆动力学控制系统。VDC系统包括两个控制回路:控制车辆运动的主控制回路,控制制动和驱动滑移的副控制回路。文中详细介绍了这两个回路的工作原理,并给出了改善车辆操纵稳定性的实例。最后,指出了VDC系统的发展趋势。

关键词：车辆动力学控制控制车辆操纵稳定性

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分布式驱动车辆复杂赛道时间最优控制研究

分布式驱动车辆复杂赛道时间最优控制研究

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作者：孙毅文清华大学

学位级别：硕士

四轮独立转向、独立驱动构型的分布式驱动车辆,通过分别控制四个车轮的转角和转矩,可以实现对车轮侧向和纵向力的独立调节,从而提升车辆的动力学性能。在形状复杂的赛道上,车辆性能的评价指标为单圈时间,因此轨迹规划和跟踪控制非常重... 详细信息

四轮独立转向、独立驱动构型的分布式驱动车辆,通过分别控制四个车轮的转角和转矩,可以实现对车轮侧向和纵向力的独立调节,从而提升车辆的动力学性能。在形状复杂的赛道上,车辆性能的评价指标为单圈时间,因此轨迹规划和跟踪控制非常重要。本文首先在轨迹优化中考虑分布式驱动构型特点和车辆操稳极限动力学约束,提升其作为后续控制目标的参考价值,然后设计轨迹跟踪和分布式驱动控制策略,以提升极限工况下的车辆动力学性能,并开发实验平台车进行实车验证。对于赛道轨迹优化,采用分层优化结构,下层计算给定轨迹几何的时间最优车速序列,上层则调用下层完成轨迹几何优化。分别采用质点模型、分布式驱动车辆稳态和瞬态响应模型,逐次求解上述优化问题。质点模型的优化结果,松弛后作为稳态模型求解的赛道边界,稳态模型轨迹优化结果作为瞬态模型求解的初值解,通过非线性优化求解,同时获得最优轨迹和对应控制序列,减小轨迹优化对单圈时间的预测误差(<3%),提高其作为后续控制目标的参考价值。对于轨迹跟踪和分布式驱动控制策略,采用模型预测控制方法求解得到车辆总驱动力、前后轮转角和横摆力矩,综合考虑阿克曼转向几何和各轮垂向载荷,开发四轮转角和转矩分配策略。采用Car Sim仿真验证轨迹跟踪效果,通过与非线性优化得到的最优控制序列对比,验证四轮转角和转矩分配策略的合理性。为了综合验证分布式驱动控制策略的效果,分别采用定半径圆、常规道路极限工况和赛道环境,对车辆的瞬态/稳态响应、路面附着利用情况、极限工况下的操纵稳定性和赛道性能进行仿真验证。结果表明,四轮独立转向策略可提升后轮侧向力响应,减小车辆侧偏角;四轮独立驱动策略可改善转向特性,优化车轮对路面附着的利用,提升车辆稳定性。相比传统车辆可减少3.2%的赛道单圈时间。最后,开发分布式驱动实验平台车,并进行操纵稳定性、轨迹跟踪性能和赛道性能的实车实验。分布式驱动控制策略可以有效提升车辆的操纵稳定性,减小轨迹跟踪误差,提高车辆极限工况车速,扩大G-G图的覆盖范围,相比前轮转向、各轮转矩均分的车辆可减少5.7%的赛道单圈时间。

关键词：分布式驱动控制赛道轨迹优化轨迹跟踪极限工况车辆动力学控制

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汽车高速紧急避让转向制动协调控制研究

汽车高速紧急避让转向制动协调控制研究

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作者：郑顺航长春工业大学

学位级别：硕士

汽车给人们出行带来方便与快捷,其行驶安全性已成为全球性的社会问题。汽车紧急避让系统通过主动干预车辆躲避障碍物,在危急时刻拯救驾乘者的生命,市场前景良好。汽车在中低车速目前主要采用纵向避撞,当车速高于45km/h时,采用转向制动... 详细信息

汽车给人们出行带来方便与快捷,其行驶安全性已成为全球性的社会问题。汽车紧急避让系统通过主动干预车辆躲避障碍物,在危急时刻拯救驾乘者的生命,市场前景良好。汽车在中低车速目前主要采用纵向避撞,当车速高于45km/h时,采用转向制动联合的方式躲避障碍物更有效。本文在吉林省科技厅优秀青年人才基金项目“冗余驱动车辆动力学控制分配方法研究”的支持下,针对汽车高速行驶过程中障碍物突然出现时的路径实时规划与跟踪控制问题展开研究。首先建立了避让控制所需的控制模型和仿真模型,包括非线性二自由度车辆模型、线性二自由度车辆模型、质点模型、CarSim车辆模型,分别用于本文的非线性模型预测路径跟踪控制器设计、线性模型预测路径跟踪控制器设计、路径再规划控制器设计以及高精度的仿真模型。路径规划是路径跟踪控制的前提和基础,针对高速紧急避让系统的路径规划问题,基于S函数对高速紧急避让系统进行路径初步规划。在此基础上,基于模型预测理论,结合汽车运动状态和实时环境因素对初步规划的路径进行再规划,设计基于模型预测控制的高速紧急避让路径实时规划方法,获取汽车紧急避让控制的期望路径。基于线性模型预测理论设计下层路径跟踪控制器,通过设计多目标优化函数,优化汽车前轮转角和附加横摆力矩,并将优化的附加横摆力矩进行了单轮制动力分配。基于线性模型的路径跟踪控制器由于忽略车辆系统的非线性特性,在极限工况下难以完成路径跟踪。为此,基于模型预测控制理论设计考虑车辆非线性特性的路径跟踪控制器,并提出两种解决方案:(1)基于线性时变模型预测控制的路径跟踪控制;(2)基于非线性模型预测控制的路径跟踪控制。仿真试验结果表明,非线性模型预测控制器在极限工况下的路径跟踪效果更好,鲁棒性更强。

关键词：高速紧急避让路径规划路径跟踪模型预测控制车辆动力学控制

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基于轮胎力观测的分布式驱动纯电动汽车稳定性控制研究

基于轮胎力观测的分布式驱动纯电动汽车稳定性控制研究

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作者：隋官昇吉林大学

学位级别：硕士

汽车新四化的发展带动了产业变革,电动化潮流已势不可挡。本文以分布式驱动纯电动汽车为研究对象,基于车辆动力学理论、卡尔曼滤波算法和现代控制理论,研究了轮胎力等状态估计算法,设计了车辆起步加速阶段保持动力性和高速行驶时保持横... 详细信息

汽车新四化的发展带动了产业变革,电动化潮流已势不可挡。本文以分布式驱动纯电动汽车为研究对象,基于车辆动力学理论、卡尔曼滤波算法和现代控制理论,研究了轮胎力等状态估计算法,设计了车辆起步加速阶段保持动力性和高速行驶时保持横摆稳定性的扭矩控制策略;利用Car Sim和Simulink软件搭建了虚拟仿真平台进行多工况验证,最终完成分布式驱动实车平台的改制并验证了算法的可靠性和有效性。本文具体研究内容如下:(1)车辆状态参数和轮胎力观测器的架构设计与算法开发。基于参考坐标系搭建了车辆行驶时的非线性七自由度动力学模型,包括车辆操纵力学模型和车轮力学模型。考虑到车辆动力学模型的强非线性,利用卡尔曼滤波理论中的无迹卡尔曼滤波算法对车辆纵/横向车速、质心侧偏角和轮胎力等进行估算。通过Car Sim动力学软件进行车辆参数化建模,设置整车仿真试验工况验证了状态观测器的性能。(2)分布式驱动电动汽车驱动防滑系统的转矩独立控制研究。在雨雪天气的湿滑路面上,车轮打滑极易引发事故并造成人员伤亡。通过分析轮胎与路面附着系数间的力学关系,基于Burckhardt轮胎模型设计最优滑转率计算和路面附着系数估计算法。将不同路面条件下的车轮最优滑转率作为目标控制输入,运用滑模变结构控制理论,通过独立调节车辆起步加速时的每个驱动轮转矩输出,使轮胎附着力得到有效利用,保证车辆最佳的起步加速性能。通过设置单一、对接和对开三种路面对控制器的有效性进行验证。(3)基于驱动轮转矩优化分配的车辆高速行驶横摆力矩控制策略设计。传统汽车装载的电子稳定控制单元通过对四轮制动力进行调节,产生的附加横摆力矩能防止车辆失稳,而这种方式会导致车速损失并影响驾驶体验。利用分布式驱动转矩独立控制的优点,通过驱动力调节以改变传统差动制动的稳定性控制形式,引入以轮胎附着利用率为主的目标函数,考虑轮胎附着极限和电机特性限制,对目标横摆力矩进行优化分配。通过联合仿真平台,完成车辆在高附着系数和低附着系数路面高速行驶时的操纵稳定性工况仿真,验证了横摆稳定控制策略的可靠性。(4)分布式驱动实车平台搭建与场地测试。基于现有量产车型完成了分布式驱动结构改造,然后在专业的试验场地进行了国家标准中的三种典型操纵稳定性试验,并通过实车平台上搭载的操纵稳定性测试设备实时采集车辆状态信息。对设备采集的测试数据进行归纳处理,经过对比分析验证了车辆状态观测器的估计精度;根据驾驶员的驾驶体验并结合实车状态信息的测量结果,表明车辆的转向稳定性在控制算法开启后有着较为明显的改善,从而验证了稳定性控制算法的可行性。

关键词：电动汽车分布式驱动车辆状态估计车辆动力学控制转矩控制

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无信号交叉口智能车速度控制策略研究

无信号交叉口智能车速度控制策略研究

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作者：裴文鑫南京林业大学

学位级别：硕士

当接近饱和的车流通过传统无信号灯调度的交叉口时,极易出现车辆通行拥堵,形成交通安全隐患。随着智能汽车技术的日益成熟,为解决车流安全高效通过无信号交叉时的调度和控制提供新的曙光。为了更好的解决车辆安全高效通过无信号交叉口... 详细信息

当接近饱和的车流通过传统无信号灯调度的交叉口时,极易出现车辆通行拥堵,形成交通安全隐患。随着智能汽车技术的日益成熟,为解决车流安全高效通过无信号交叉时的调度和控制提供新的曙光。为了更好的解决车辆安全高效通过无信号交叉口时的调度和控制问题,论文以智能汽车为载体,以车辆高效无碰撞通过无信号交叉口为研究目标,对无信号交叉口智能车速度控制策略进行深入研究,研究内容主要包括四个方面:(1)针对传统无信号交叉口,容易引发交通拥堵现象,导致车辆通行效率降低,本文提出了车联网环境下无信号交叉口的车辆通行速度控制方法。首先制定无信号交叉口车辆基本通行规则,并设计出分区控制的无信号交叉口控制系统。然后采用主路车流间隙优化和次路车流速度引导相结合的方法,通过调整主路车流车速及车头间隙,使次路车以最高车速通过,实现不同交通流的高效、安全交叉通行。最后利用VISSIM软件仿真平台,对比验证了传统驾驶环境与车联网环境下的无信号交叉口车辆在通行能力、平均通过时间方面性能均提升,验证所提出方法的有效性。(2)为避免交叉口内车辆发生碰撞,保证车辆安全快速通行,提出了无信号交叉口车车冲突检测与避让方法。首先采用矩形法对进行车辆简化建模,并构建车辆安全裕度,通过计算冲突时间TTC,对车辆进行冲突检测与判断。然后根据检测出的冲突类型和无信号交叉口的基本通行规则,建立车车冲突避让模型,并提出车车冲突避让策略。最后利用Pre Scan/Simulink联合仿真,对车车冲突检测与避让方法有效性进行验证。(3)为提高无信号交叉口车辆行驶的稳定性,设计了车辆横纵向控制器。首先建立车辆动力学模型及基于魔术公式的轮胎模型,并对轮胎模型进行仿真验证。在此基础上,分别设计车辆横纵向控制器:在车辆纵向控制上,设计了基于模糊PID的控制器,并利用Car Sim/Simulink软件平台,验证纵向控制器的有效性;在车辆横向控制上,设计出基于模型预测控制的控制器,并采用单移线和双移线工况,对控制器有效性进行仿真测试。试验结果表明,所建车辆横纵向控制器有效,能保证车辆在无信号交叉口行驶过程中的稳定性。本文研究的无信号交叉口智能车速度控制策略,可有效提高车辆在无信号交叉口的通行效率,对未来智能车队高效交叉通行也有一定的借鉴作用。

关键词：智能车无信号交叉口速度控制策略车辆动力学控制

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