检索结果-内蒙古大学图书馆

汽车工程 2025年第3期47卷 418-429页

作者：杨瑞新蔡英凤廉玉波陈龙孙晓强江苏大学汽车工程研究院镇江212013 比亚迪汽车工业有限公司汽车工程研究院深圳518118

商用车队列巡航控制是提高运输效率的有效方法,但现有研究多基于单一跟车优化目标的匀质队列控制,同时使用简单的架构应对通信时间延迟,在实际场景中不具有普适性。为此,本文基于异质电动商用车队列,提出了一种分布式模型预测控制策略,... 详细信息

商用车队列巡航控制是提高运输效率的有效方法,但现有研究多基于单一跟车优化目标的匀质队列控制,同时使用简单的架构应对通信时间延迟,在实际场景中不具有普适性。为此,本文基于异质电动商用车队列,提出了一种分布式模型预测控制策略,实现兼顾车辆跟随性、经济性和舒适性等特性需求的多目标控制;并通过设计针对时延预测模型的时延缓冲器和补偿器,有效解决了非理想通信条件下跟车距离误差过大的问题。通过Matlab/Simulink仿真结果表明,所提控制算法能够实现异质商用车队列的多目标优化控制,与传统模型预测控制(MPC)相比,大幅减小跟车距离误差、能耗和加加速度,有效改善队列的跟随性、经济性和舒适性,显著降低时间延迟的不利影响。

关键词：异质商用车队列分布式模型预测控制多目标优化通信延迟

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基于二型模糊逻辑控制的半挂车轨迹跟踪研究

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汽车工程 2025年第1期47卷 55-66页

作者：陈鹏蔡英凤原海波陈龙孙晓强江苏大学汽车工程研究院镇江212013

自动驾驶商用半挂车可以显著提升干线物流效率。然而半挂商用车是典型的欠驱动系统,在大曲率运动工况下难以同时兼顾牵引车和挂车的横向轨迹跟踪精度。随着车辆速度和负载的提升,挂车质心转移及载荷转移加剧,对铰接处产生更强烈的不确... 详细信息

自动驾驶商用半挂车可以显著提升干线物流效率。然而半挂商用车是典型的欠驱动系统,在大曲率运动工况下难以同时兼顾牵引车和挂车的横向轨迹跟踪精度。随着车辆速度和负载的提升,挂车质心转移及载荷转移加剧,对铰接处产生更强烈的不确定性影响,造成挂车与牵引车之间行驶轨迹的偏差进一步加大,增加了轨迹跟踪难度,影响了行驶安全性。为提高半挂商用车牵引车与挂车的横向安全性,本文提出一种基于二型模糊控制的鲁棒路径跟踪策略。首先,在MATLAB/Simulink中建立了半挂车辆的7自由度动力学模型,精确模拟牵引车与挂车的横-纵向运动动力学特性。其次,利用二型模糊逻辑控制理论中输入隶属度函数对系统不确定性的覆盖特性,设计了同时调控牵引车和挂车横向轨迹跟踪精度的二型模糊控制器。为提高不确定因素影响下横向轨迹跟踪控制的精度,降低控制器设计难度,采用粒子群优化算法对二型模糊控制器的输入隶属度函数参数进行优化。最后,利用MATLAB/Simulink与TruckSim的联合仿真平台,分别在不同车速和负载条件下进行车辆轨迹跟踪的仿真,以验证本文提出的控制策略,并与一型模糊控制和预瞄控制结果进行对比。结果表明:在双移线这种轨迹曲率发生变化的工况下,本文提出的二型模糊控制器对牵引车和挂车的横向轨迹跟踪精度有明显提升。

关键词：自动驾驶半挂车轨迹跟踪二型模糊逻辑控制

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基于四阶贝塞尔曲线的应急救援车辆轨迹规划方法

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机械工程学报 2025年第2期61卷 198-209页

作者：陈特蔡英凤陈龙徐兴江苏大学汽车工程研究院镇江212013

为确保应急救援车辆的行驶安全性、舒适性、稳定性以及高机动性,同时针对应急救援车辆所具有的车宽大、重心高、转弯半径大等实际特征,提出一种基于三维-分段式四阶贝塞尔曲线的应急救援车辆轨迹规划方法。将车速信息视为对应轨迹坐标... 详细信息

为确保应急救援车辆的行驶安全性、舒适性、稳定性以及高机动性,同时针对应急救援车辆所具有的车宽大、重心高、转弯半径大等实际特征,提出一种基于三维-分段式四阶贝塞尔曲线的应急救援车辆轨迹规划方法。将车速信息视为对应轨迹坐标的垂向坐标,采用三维贝塞尔曲线进行车辆轨迹规划,从而同时实现轨迹规划和车速规划且将车速信息与车辆轨迹坐标一一对应。同时,为实现轨迹规划中多个优化目标与车辆智能驾驶实际需求的有效贴合,采用分段式贝塞尔曲线设计车辆轨迹,将车辆轨迹分为避撞过程和回正过程,从而实现车辆轨迹设计目标的动态优化。结果表明,所提出的基于三维-分段式四阶贝塞尔曲线的轨迹规划方法可在确保车辆安全、舒适、稳定性设计目标的同时,有效提高轨迹规划机动性,提升换道效率,降低换道时间。

关键词：智能车辆轨迹规划贝塞尔曲线目标优化

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车用功率模块液冷板多目标拓扑优化设计研究

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汽车工程 2025年第2期47卷 326-331页

作者：凌和平杨家培王汉治刘海军贺斌比亚迪汽车工业有限公司汽车工程研究院深圳518118

随着电动汽车动力性与集成度的不断提升,电控功率模块热负荷问题日益突出,这对功率模块的热管理技术提出了更高的要求。功率模块液冷板的拓扑优化设计因其高换热量、低压降损失等特点,正在成为实现高热流密度散热的关键技术。为此,本文... 详细信息

随着电动汽车动力性与集成度的不断提升,电控功率模块热负荷问题日益突出,这对功率模块的热管理技术提出了更高的要求。功率模块液冷板的拓扑优化设计因其高换热量、低压降损失等特点,正在成为实现高热流密度散热的关键技术。为此,本文基于密度拓扑方法,构建了功率模块液冷板流道结构拓扑优化设计模型,通过流动与传热多物理场耦合,对液冷板的流道进行多目标拓扑优化设计。结果表明,基于拓扑优化的液冷板设计呈现出多层级仿生流道结构,该结构显著降低了压降损失,并提高了散热能力。与基准的传统翅片式液冷板结构相比,拓扑优化后的流道结构压降损失降低72.8%,液冷板最高温度降低33.28 K,为车用电控功率模块高性能液冷板提供了新的设计思路。

关键词：功率模块液冷板多目标拓扑优化

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基于图像和深度学习的驾驶人状态监测算法综述

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中国公路学报 2025年第1期38卷 324-347页

作者：王畅李朝赵霞孙秦豫付锐郭应时袁伟长安大学汽车学院江苏大学汽车工程研究院

驾驶人状态监测技术作为提升车辆智能化水平与安全性的关键手段，旨在精确辨识与深入理解驾驶人的动作、情绪及注意力状态。尽管该领域研究已取得显著进展，但针对深度学习算法原理的系统性总结尚显不足。鉴于此，系统性地综述了基于图... 详细信息

驾驶人状态监测技术作为提升车辆智能化水平与安全性的关键手段，旨在精确辨识与深入理解驾驶人的动作、情绪及注意力状态。尽管该领域研究已取得显著进展，但针对深度学习算法原理的系统性总结尚显不足。鉴于此，系统性地综述了基于图像与深度学习的驾驶人状态监测算法，以满足智能车辆技术持续发展的需求。首先阐述了文献综述方法；接着对现有公开数据集进行了整理与描述；然后从数据选择与处理、模型架构、模型训练与评估以及优化目标几个方面分别展开了深入阐述；最后总结了目前研究中存在的不足，并对未来研究的主要发展方向进行了展望。结果表明：基于图像和深度学习的驾驶人状态监测研究已进展到一定深度，数据选择与处理技术呈现多样性，模型架构朝着多模态、多任务、轻量化和高鲁棒性的方向不断发展，并逐渐开始采用非完全监督和多目标优化的训练策略。然而，大多数研究方法缺乏针对实际驾驶场景的系统性测试，也未充分考虑自然驾驶条件下驾驶人行为特性以及智能车辆人机交互形态的变化，因此难以实现对各种驾驶场景和驾驶人个性的全方位监测功能。驾驶人状态监测算法的进一步发展主要受限于两方面因素。其一，目前深度学习方法在其领域适应性、可解释性、运行效率等方面仍存在不足；其二，缺乏自然驾驶环境下大规模高质量数据集。该综述可为高认知驾驶人状态监测系统的进一步发展提供有效指导和重要参考。

关键词：汽车工程智能驾驶综述驾驶人状态监测深度学习计算机视觉模型架构训练策略

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电子助力失效后集成式电液制动系统跨系统备份研究

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汽车工程 2025年第3期47卷 519-528页

作者：田博士李亮石家贤李大为卓坤屈文英清华大学车辆与运载学院北京100084 比亚迪汽车工业有限公司汽车工程研究院深圳518118

线控制动系统已经逐渐取代传统真空助力器方案,成为新能源汽车制动领域的主导技术。其中,集成式电液制动系统作为线控制动的一种形式,当其电液制动模块发生故障时,驾驶员制动意图主要依靠基础液压制动和电机回馈制动来完成。这两种制动... 详细信息

线控制动系统已经逐渐取代传统真空助力器方案,成为新能源汽车制动领域的主导技术。其中,集成式电液制动系统作为线控制动的一种形式,当其电液制动模块发生故障时,驾驶员制动意图主要依靠基础液压制动和电机回馈制动来完成。这两种制动方式所能提供的制动能力相对有限,难以达到驾驶员期望的减速效果,这在一定程度上增加了交通事故的发生风险。为了全面提升车辆的行车安全性能,本文将电子驻车制动系统(EPB)纳入行车制动执行的一环。在集成式电液制动系统助力功能失效情况下,智能制动系统能够根据驾驶员请求的减速度,通过整车网络通信,发出制动力或制动减速度请求信号。这一过程将协调电机回馈制动和EPB制动,共同作用以增强车辆的减速性能,从而显著提升制动效率。此外,通过对EPB实施多级控制策略,能够满足不同程度减速度需求,不仅优化了驾乘体验,提高了舒适性,而且还有效降低了交通事故发生概率。

关键词：线控制动助力失效电机回馈电子驻车制动异构备份制动效能

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基于分数阶天棚的车辆ISD悬架动态性能分析

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汽车工程 2025年第2期47卷 332-341页

作者：沈钰杰季凯黄荣楠杨晓峰刘雁玲江苏大学汽车工程研究院镇江212013 江苏大学汽车与交通工程学院镇江212013

以提升车辆乘坐舒适性为目标,基于分数阶微积分理论提出分数阶天棚控制策略。首先,建立分数阶天棚车辆悬架动力学模型,推导得到分数阶天棚阻尼力和分数阶天棚惯性力的解析表达式,采用粒子群算法优化求解悬架的关键参数;针对分数阶力无... 详细信息

以提升车辆乘坐舒适性为目标,基于分数阶微积分理论提出分数阶天棚控制策略。首先,建立分数阶天棚车辆悬架动力学模型,推导得到分数阶天棚阻尼力和分数阶天棚惯性力的解析表达式,采用粒子群算法优化求解悬架的关键参数;针对分数阶力无法物理实现的问题,以应用机电惯容器的车辆ISD(inerter-spring-damper)悬架为被控模型,设计了基于分数阶天棚的模型参考自适应控制器跟踪分数阶悬架的力学性能输出。分别从频域与时域的角度对分数阶天棚惯容和分数阶天棚阻尼悬架进行了动态性能分析。仿真结果表明,分数阶天棚惯容悬架在降低乘坐舒适性方面相比于整数阶天棚惯容悬架具有更加显著的优势。在随机路面输入下,分数阶天棚阻尼悬架的车身加速度均方根值降低18.3%,而分数阶天棚惯容悬架降低20.6%,台架实验结果表明本文提出的基于分数阶天棚的车辆ISD悬架进一步提升了乘坐舒适性,为车辆ISD悬架的设计提供新思路。

关键词：车辆ISD悬架分数阶微积分天棚控制机电惯容器

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基于实例激活图的自动驾驶实时实例分割算法

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汽车工程 2025年第4期47卷 614-624页

作者：秦启瑞王海蔡英凤陈龙李祎承江苏大学汽车与交通工程学院镇江212013 江苏大学汽车工程研究院镇江212013

基于深度学习的实例分割算法能够帮助智能汽车获取精确的感知信息。但受到制造成本的限制,通常智能汽车上的计算资源有限,为在有限的计算资源下获取高精度的识别与分割,要求算法本身能够充分利用已提取到的特征。同时,一阶段的实例分割... 详细信息

基于深度学习的实例分割算法能够帮助智能汽车获取精确的感知信息。但受到制造成本的限制,通常智能汽车上的计算资源有限,为在有限的计算资源下获取高精度的识别与分割,要求算法本身能够充分利用已提取到的特征。同时,一阶段的实例分割算法虽然有较快的推理速度,但其在精度方面有所欠缺。为此,本文对一阶段的实例分割算法SparseInst进行了改进,以提升模型对有效特征的利用率。具体来说,首先在主干网络基础构建块中增加了残差连接。其次,在编码器部分,设计了三尺度特征融合模块克服了原先跨尺度特征不能进行直接交互的问题。本文还设计了解耦的实例激活模块,增强模型对实例特征的学习能力。除此以外,改进的算法充分利用细节特征对掩码特征进行修正,提高了生成掩码的质量。最后,本文用内核去初始化目标物体得分,提高了已提取特征的利用率。改进的算法在多个数据集上的掩码精度超越了同类型算法,且具有较强的实时性。为进一步验证改进算法的有效性,本文利用实车平台收集的数据进行了实验,在输入图片分辨率为640×480时,模型推理速度达到了54 FPS,并精确地分割出了实例掩码。

关键词：自动驾驶深度学习实时实例分割特征利用率

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湿滑低附路面多轴商用车制动稳定控制技术

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汽车工程 2025年第2期47卷 259-268页

作者：石轩宇蔡英凤王海孙晓强陈龙杨超江苏大学汽车与交通工程学院镇江212013 江苏大学汽车工程研究院镇江212013 徐工集团工程机械研究院徐州221004

雨雪天气常会导致湿滑低附路面,由此引发的车辆制动技术瓶颈亟待突破。其中,复杂的对开路面工况由于其路面附着存在差异,对多轴商用车的紧急制动控制提出了更高的稳定性要求。为提升制动效能,基于无模型自适应控制(MFAC)算法将各轮胎滑... 详细信息

雨雪天气常会导致湿滑低附路面,由此引发的车辆制动技术瓶颈亟待突破。其中,复杂的对开路面工况由于其路面附着存在差异,对多轴商用车的紧急制动控制提出了更高的稳定性要求。为提升制动效能,基于无模型自适应控制(MFAC)算法将各轮胎滑移率控制在理想值附近,并提出了面向分布式驱动技术的电、液耦合制动力矩分配策略。为降低制动过程产生的横向误差,基于PID-滑模观测器(PID-SMO)对各轮制动的纵向力进行准确观测,并通过中后轴辅助转向对纵向力差异产生的附加横摆力矩进行补偿。经联合仿真分析,基于MFAC的紧急制动控制策略降低了制动距离并避免了制动末期的滑移率波动,确保了各轮轮速的一致性控制。中后轴转向的引入,显著提升了制动过程中车辆的横向稳定性。

关键词：分布式驱动多轴转向无模型自适应控制制动防抱死对开路面

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燃料电池氢气系统自适应滑模解耦控制研究

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汽车工程 2025年第1期47卷 85-95,126页

作者：朱仲文程谭龙江维海周定华李丞季传龙合肥工业大学汽车工程技术研究院合肥230009

有效的燃料电池氢气系统控制策略可以改善系统动态性能并延长使用寿命,本文针对循环泵型燃料电池氢气系统,提出了基于梯度寻优的自适应滑模解耦控制策略。首先基于Simulink搭建了燃料电池氢气系统模型,基于该模型设计了解耦滑模控制器... 详细信息

有效的燃料电池氢气系统控制策略可以改善系统动态性能并延长使用寿命,本文针对循环泵型燃料电池氢气系统,提出了基于梯度寻优的自适应滑模解耦控制策略。首先基于Simulink搭建了燃料电池氢气系统模型,基于该模型设计了解耦滑模控制器在补偿模型精度不准的同时实现了流量和压力的解耦,并通过李雅普诺夫原理证明了反馈控制率的稳定性。然而,滑模控制存在动态响应性能和抖振相矛盾的问题,对此,本研究进一步设计了基于梯度下降的滑模控制参数自适应寻优方法,并通过前馈控制器提高变载时的系统稳定性,同时采用滑模调优参数Map自学习的方式,在保证闭环系统稳定的同时解决了瞬态工况下的梯度寻优延迟问题。结果表明:本文设计的结合前馈的自适应滑模解耦控制器超调量较小,响应时间较短,鲁棒性较高;阴阳极压差最大值约为0.01 bar,流量供给误差最大为0.015 g/s;能够在0.02 s内迅速响应变载运行时氢气压力和流量的变化需求;相比于前馈修正之前,电堆启动工况下的压力波动降低了0.122 bar;扰动作用下,系统稳定性保持良好,氢气压力波动最大为0.01 bar。

关键词：燃料电池滑模控制解耦控制梯度下降前馈控制

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