检索结果-内蒙古大学图书馆

汽车工程 2025年第1期47卷 67-76,66页

作者：李昊李浩泽燕山大学车辆与能源学院秦皇岛066004 河北省特种运载装备重点实验室秦皇岛066004

本文关注非可视条件下的智能驾驶需求,利用毫米波雷达可全天候工作及受光照和天气影响较小的特性,实现路面可跨越障碍物的形位特征识别。本文以路面减速带为例,构建基于毫米波雷达的路面障碍物特征感知系统,将雷达天线平面朝向地面并与... 详细信息

本文关注非可视条件下的智能驾驶需求,利用毫米波雷达可全天候工作及受光照和天气影响较小的特性,实现路面可跨越障碍物的形位特征识别。本文以路面减速带为例,构建基于毫米波雷达的路面障碍物特征感知系统,将雷达天线平面朝向地面并与地面保持一定夹角,利用FFT-CZT两级处理结构对雷达中频数据进行频谱细化,获得较高精度的距离值。进一步通过分析雷达点云数据,将每帧数据中获取的最短目标距离值进行融合,得到路面减速带的二维可视化成像。最后,通过对可视化数据的分析,建立路面减速带几何模型,提出减速带特征参数计算方法。本文搭建了实车测试平台,采集了从0°到90°不同夹角数据,在45°夹角处得到减速带高度估计值平均绝对误差保持在4 mm以内,宽度估计值平均绝对误差为21 mm,验证了本文提出方法的有效性。

关键词：路面障碍物检测毫米波雷达二维成像形位特征非可视条件

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基于SSA-VMD-MCKD的强背景噪声环境下滚动轴承故障诊断

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振动与冲击 2023年第3期42卷 217-226页

作者：任良甄龙信赵云董前程张云鹏燕山大学河北省特种运载装备重点实验室河北秦皇岛066004

为在强背景噪声环境下有效提取滚动轴承微弱故障特征并准确诊断故障,提出奇异谱分析(singular spectrum analysis, SSA)、变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)和最大相关峭度解卷积(maximum correlated kurtosis deconvolution, MCKD)结合的滚动轴承故障诊断方法。首先,利用SSA算法将故障信号分解,根据时域互相关准则对分解信号筛选重构;其次,利用鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm, WOA)分别优化VMD的参数alpha,K以及MCKD的参数L和M,利用参数优化的VMD对重构信号进行分解,根据峭度指标从分解所得的本征模态函数(intrinsic mode function, IMF)中提取故障特征信号;再次,利用参数优化的MCKD算法增强故障特征;最后,通过频谱包络进行故障诊断。仿真和试验表明,所提方法能在强噪声干扰下有效提取并诊断轴承故障。

关键词：奇异谱分析(SSA) 变分模态分解(VMD) 最大相关峭度解卷积(MCKD) 鲸鱼仿生优化算法(WOA) 轴承故障诊断

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基于单通道盲源分离的结构模态参数识别

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振动与冲击 2023年第11期42卷 252-261,294页

作者：甄龙信任良董前程燕山大学河北省特种运载装备重点实验室河北秦皇岛066004

针对基于传统盲源分离算法的结构模态参数识别需要满足传感器数目不少于源信号数目的问题,提出一种基于单通道盲源分离的结构模态参数识别方法,该方法利用单个通道信号即可完成结构模态参数识别。利用同步提取变换(synchro extracting t... 详细信息

针对基于传统盲源分离算法的结构模态参数识别需要满足传感器数目不少于源信号数目的问题,提出一种基于单通道盲源分离的结构模态参数识别方法,该方法利用单个通道信号即可完成结构模态参数识别。利用同步提取变换(synchro extracting transform,SET)对单通道观测信号进行时频分析以确定变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)参数K的取值;将观测信号利用VMD分解形成K个本征模态函数(intrinsic mode function,IMF);将K个IMF进行线性混合形成2维观测信号并与原单通道观测信号重构形成3维观测信号,利用基于信号稀疏性的源信号分离算法分离得到各单模态信号;利用单模态识别技术识别结构模态参数。仿真和实测信号数据表明所提方法的有效性。

关键词：单通道盲源分离同步提取变换(SET) 变分模态分解(VMD) 信号稀疏性模态参数识别

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混合动力汽车增速离合器创新设计与应用研究

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机械工程学报 2023年第8期59卷 253-263页

作者：张利鹏王子健任长安樊小建燕山大学河北省特种运载装备重点实验室秦皇岛066004

混合动力汽车可以通过模式切换获得良好的燃油经济性,但发动机和驱动电机高效工作区间的转速差异会降低耦合驱动效率,发动机启动瞬态冲击也会破坏整车纵向行驶平顺性。为解决上述问题,开展一种可实现发动机与驱动电机高效工作区域重叠... 详细信息

混合动力汽车可以通过模式切换获得良好的燃油经济性,但发动机和驱动电机高效工作区间的转速差异会降低耦合驱动效率,发动机启动瞬态冲击也会破坏整车纵向行驶平顺性。为解决上述问题,开展一种可实现发动机与驱动电机高效工作区域重叠的增速离合器的创新设计,并基于其进行发动机启动平顺性控制研究。首先,设计增速离合器三维实体结构,介绍其功能特点;接着,建立增速离合器齿轮传动机理模型、执行机构驱动电机模型和制动系统模型;然后,设计基于滑模速度控制和单神经元力控制的执行机构双闭环控制器;再后,使用遗传算法对力曲线进行寻优,确定最优接合速度与最终结合力;最后,开发增速离合器原理样机并对提出的发动机平顺启动控制方法进行快速原型试验验证。研究结果表明,所设计的增速离合器除了可以提升发动机与驱动电机的耦合工作效率外,基于其进行发动机启动控制还可以有效减少冲击度、滑摩功和扭矩超调量,从而大幅提升发动机启动时车辆的纵向行驶平顺性。

关键词：混合动力汽车增速离合器创新设计发动机启动纵向行驶平顺性

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无力传感器的操纵手柄自适应变阻抗控制

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中国机械工程 2024年第6期35卷 1034-1043,1051页

作者：倪涛张泮虹赵泽仁燕山大学车辆与能源学院秦皇岛066000 河北省特种运载装备重点实验室秦皇岛066000

设计了一款轻量化和紧凑型的二自由度操纵手柄,并基于该操纵手柄提出了一种无力传感器的自适应变阻抗控制策略。根据操纵员操纵力大小对阻抗参数进行相应的调整以适应操纵员不同的操纵习惯;除了保证精确的位置控制外,加入了操纵手柄末... 详细信息

设计了一款轻量化和紧凑型的二自由度操纵手柄,并基于该操纵手柄提出了一种无力传感器的自适应变阻抗控制策略。根据操纵员操纵力大小对阻抗参数进行相应的调整以适应操纵员不同的操纵习惯;除了保证精确的位置控制外,加入了操纵手柄末端的速度控制,增强了操纵员的操纵感受。另外,在变阻抗柔顺控制的基础上加入了操纵力估计控制策略,从而避免了由于加装力传感器的额外接线导致系统复杂度增加以及由此带来的测量噪声。证明了所提控制策略在Lyapunov意义下的稳定性,说明了控制误差是收敛的,整个闭环系统的信号响应是一致极限有界的。最后,通过仿真实验以及实际台架实验验证了上述策略的有效性和稳定性。

关键词：操纵手柄柔顺控制阻抗控制自适应控制力估计

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风险场景驱动的次任务驾驶行为对接管绩效的影响

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 875-885页

作者：郭柏苍雒国凤金立生石业玮韩卓桐张洪瑜燕山大学车辆与能源学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省特种运载装备重点实验室河北秦皇岛066004

以高风险场景元素参数为控制权切换条件,探究次任务对驾驶人接管绩效的影响。从NGSIM数据集中提取旁车切入高风险场景作为控制权切换条件,使用皮尔逊相关性检验分析不同接管绩效指标间的相关性,利用单因素方差分析比较不同次任务资源占... 详细信息

以高风险场景元素参数为控制权切换条件,探究次任务对驾驶人接管绩效的影响。从NGSIM数据集中提取旁车切入高风险场景作为控制权切换条件,使用皮尔逊相关性检验分析不同接管绩效指标间的相关性,利用单因素方差分析比较不同次任务资源占用模式与可中断性对接管绩效指标的影响。结果表明,接管时间与接管过程的横纵向操纵能力、安全性、接管效率相互耦合。增加视觉占用会增大0.26s的接管反应时间并破坏车辆纵向稳定性与接管效率,增加听觉占用会增大0.45 s的接管反应时间并降低接管效率,增加认知占用会减小0.23 s的接管反应时间并提升接管安全性,增加操作占用会增大0.21s的接管反应时间并增大接管过程的最大横向加速度,次任务可中断性会减小0.23 s的接管反应时间,但对接管后续车辆控制相关的指标无显著影响。

关键词：车辆工程人机共驾接管绩效次任务驾驶风险场景次任务可中断性

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异辛烷燃烧过程的声场激励调控特性

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内燃机学报 2024年第1期42卷 26-34页

作者：邸立明欧阳强支富祥史程燕山大学车辆与能源学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省特种运载装备重点实验室河北秦皇岛066004

从宏观与微观层面分析了超声波对异辛烷燃烧的调控作用机理,利用发动机台架试验验证了原机三维燃烧数值模拟模型,基于燃烧室内物理嵌入动网格声源面方法,实现将20 kHz振幅为300μm超声波成功馈入燃烧室.将有、无超声波馈入燃烧室的工作... 详细信息

从宏观与微观层面分析了超声波对异辛烷燃烧的调控作用机理,利用发动机台架试验验证了原机三维燃烧数值模拟模型,基于燃烧室内物理嵌入动网格声源面方法,实现将20 kHz振幅为300μm超声波成功馈入燃烧室.将有、无超声波馈入燃烧室的工作缸压差值作为超声辐射压力扰动,研究了超声场激励对异辛烷的着火延迟期、中间反应组分及敏感性的影响特性.通过对比分析超声馈入方案S_(1)~S_(3)及无超声馈入方案S_(0),结果表明:S_(1)~S_(3)方案均使燃烧相位得以提前,S_(2)和S_(3)中C_(3)H_(6)、IC_(4)H_(8)和C_(2)H_(4)的峰值摩尔分数分别提升42.1%、24.7%、27.5%和21.5%、9.6%、5.3%,且两者异辛烷燃尽时间均提前0.18 s.当量比为1且初始温度分别为1300 K和1700 K时,着火延迟期分别缩短31.8%和6.4%,且均促进了OH自由基的大量生成.

关键词：异辛烷燃烧特性燃烧调控超声场激励着火延迟期

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双模耦合驱动智能电动汽车对开坡道行驶稳定性控制

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中国公路学报 2024年第3期37卷 204-215页

作者：张利鹏刘欣刘帅帅张猗淼施凯鑫赵明慧燕山大学车辆与能源学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省特种运载装备重点实验室河北秦皇岛066004

分布式驱动智能电动汽车可以通过独立分配各轮驱动力矩来保证在对开坡道行驶时的通过性,但对各轮力矩输出具有很高要求且难以保证车辆侧向稳定性。为解决上述问题,基于所发明的具备集中式和分布式耦合驱动功能的双模耦合驱动系统,提出... 详细信息

分布式驱动智能电动汽车可以通过独立分配各轮驱动力矩来保证在对开坡道行驶时的通过性,但对各轮力矩输出具有很高要求且难以保证车辆侧向稳定性。为解决上述问题,基于所发明的具备集中式和分布式耦合驱动功能的双模耦合驱动系统,提出了协同耦合式驱动防滑和主动转向的对开坡道行驶稳定性控制方法。首先,建立了整车模型,分析了在对开坡道上采用双模耦合驱动提升车辆通过性的动力学机理;其次,设计了基于耦合式驱动防滑与主动转向协同的行驶稳定性控制系统,包括可以实现最优滑转率控制的上层驱动防滑控制器、用于减少控制超调量并抵消差动驱动附加转向的主动转向前馈控制器以及为解决车速干扰的基于T-S模糊化模型预测控制的主动转向反馈控制器;最后,开展了对开坡道行驶稳定性控制效果离线仿真和实车试验验证。研究结果表明:在10%的对开坡道上,耦合式驱动比分布式驱动的爬坡能力提升了41.32%;对比无前馈协同控制,所提出的协同控制方法可将侧向位移误差量减少68%,调整时间缩短10.81%。所提出的控制方法不仅能极大提升整车对开坡道的动力性和通过性,还可以很好地保证其方向稳定性。

关键词：汽车工程智能电动汽车双模耦合驱动驱动防滑控制主动转向协同控制

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重卡桥壳轴向环向补料液压胀形内压加载路径的确定

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中国机械工程 2024年第10期35卷 1871-1880,1889页

作者：张家旗王连东王晓迪宋希亮燕山大学河北省特种运载装备重点实验室秦皇岛066004 燕山大学车辆与能源学院秦皇岛066004

轴向环向补料液压胀形变形过程复杂,合理的加载路径确定困难,成形时易发生失稳起皱及胀裂。通过变形分析,揭示了轴向环向补料液压胀形两个阶段各典型位置发生变形所需内压的变化规律,确定了线性增压—恒压—线性降压的加载路径,推导出... 详细信息

轴向环向补料液压胀形变形过程复杂,合理的加载路径确定困难,成形时易发生失稳起皱及胀裂。通过变形分析,揭示了轴向环向补料液压胀形两个阶段各典型位置发生变形所需内压的变化规律,确定了线性增压—恒压—线性降压的加载路径,推导出各阶段的内压计算公式,给出了上控制模平面高度与最大扩径量的关系。针对某载荷10 t重卡桥壳,通过有限元模拟及工程试验验证了加载路径的正确性,揭示出加载路径线性降压段的降压系数、上控制模高度系数对管坯成形质量的影响,确定了二者的合理范围,消除了失稳起皱及开裂的隐患。

关键词：重卡桥壳液压胀形加载路径轴向环向补料 D形截面预成形管坯

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电动轮驱动汽车空间稳定性底盘协同控制

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机械工程学报 2022年第10期58卷 209-221页

作者：张利鹏段嘉瑶苏泰任晨辉燕山大学河北省特种运载装备重点实验室秦皇岛066004

电动轮驱动汽车可以独立控制各车轮驱/制动力矩,并能够通过驱动、制动、转向和悬架系统的协同显著提升线控底盘的动力学控制能力,但车辆各子系统控制功能的简单叠加无法发挥整车控制能力。为改善线控底盘的整车稳定性控制效果,提出综合... 详细信息

电动轮驱动汽车可以独立控制各车轮驱/制动力矩,并能够通过驱动、制动、转向和悬架系统的协同显著提升线控底盘的动力学控制能力,但车辆各子系统控制功能的简单叠加无法发挥整车控制能力。为改善线控底盘的整车稳定性控制效果,提出综合前轮主动转向、四轮差动驱动和悬架主动调控的空间稳定性协同控制方法。搭建整车动力学仿真平台,分析车辆失稳过程特征;构建底盘协同控制架构,计算出车辆状态期望值及主动悬架介入条件,设计出前轮主动转向和四轮差动驱动直接横摆力矩控制权重分配方法;设计出基于模型预测控制的前轮主动转向控制器、基于滑模变结构控制的直接横摆力矩控制器及基于非奇异终端滑模控制的主动悬架控制器并完成了仿真验证。研究表明,提出的底盘协同控制方法在不同附着条件路面上均能保证车辆安全、稳定行驶,所完成研究为线控底盘集成控制策略开发提供了新思路。

关键词：电动汽车轮毂电机线控底盘车辆动力学协同控制

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