检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2024年第10期60卷 439-452页

作者：汪洪波周俊涛陈无畏郑文杰谢有浩合肥工业大学汽车与交通工程学院合肥230009 滁州学院机械与电气工程学院滁州239000

针对仅采用转向控制对车辆路径跟踪性能改善有限的问题,提出一种基于转向/横摆纳什博弈的智能车辆路径跟踪协调控制策略。首先,利用容积卡尔曼滤波算法进行轮胎侧向受力实时估计以实现侧偏刚度自修正;基于车辆单轨动力学模型,采用纳什... 详细信息

针对仅采用转向控制对车辆路径跟踪性能改善有限的问题,提出一种基于转向/横摆纳什博弈的智能车辆路径跟踪协调控制策略。首先,利用容积卡尔曼滤波算法进行轮胎侧向受力实时估计以实现侧偏刚度自修正;基于车辆单轨动力学模型,采用纳什博弈算法系统建模,以描述转向与横摆力矩同时施加于被控车辆时的交互关系,并分别赋予两者以跟踪精度和横向稳定性为各自的控制目标;通过建立预测模型、设定代价函数以及求解纳什均衡等步骤,得到前轮转角和横摆力矩最优控制量。为合理应对不同的工况需求,基于β-ω相平面获取考虑纵向车速与路面附着系数影响的动态稳定包络边界,定义稳定裕度指标划分车辆状态稳定类别,并设计不同的控制模式;控制模式的选择及控制量大小的调节通过控制权重R自适应调整实现,横摆力矩控制则采用单轮差动制动完成。进行联合仿真和硬件在环试验,结果表明,纳什博弈较模型预测控制具有更佳的路径跟踪综合协调控制性能;控制策略中稳定性判别的考虑提升了差动制动的介入精准度;权重R的自适应调整则加强了控制量输出对工况变化的适应能力。

关键词：路径跟踪侧偏刚度修正稳定判别纳什博弈协调控制

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基于模型自学习的燃料电池空气系统自抗扰控制

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控制理论与应用 2025年

作者：江维海程放李丞朱仲文季传龙合肥工业大学汽车与交通工程学院

面向控制的燃料电池空气系统模型存在工况适应范围小的问题,因此,系统时变后导致的模型不准确将恶化基于模型的控制效果.对此,本研究开发了一种基于贝叶斯学习模型的自抗扰控制策略,以实现宽工况范围和长寿命周期内的精确控制.首先,建... 详细信息

面向控制的燃料电池空气系统模型存在工况适应范围小的问题,因此,系统时变后导致的模型不准确将恶化基于模型的控制效果.对此,本研究开发了一种基于贝叶斯学习模型的自抗扰控制策略,以实现宽工况范围和长寿命周期内的精确控制.首先,建立面向控制的燃料电池空气系统四阶模型,采用贝叶斯估计,根据不同工况下燃料电池系统的测试数据对模型参数进行训练,并借助极大似然估计选择空压机流量多项式模型的适宜阶次,降低模型参数时变造成的影响,增大模型的工况适应范围.此外,针对空气系统流量与压力的耦合问题,设计了自抗扰解耦控制方案,将耦合效应视为系统总扰动,利用扩张状态观测器实时估计并补偿至控制律中,实现精准解耦.最后,基于Matlab/Simulink环境搭建了燃料电池空气系统仿真平台,仿真结果显示,该方法有效确保了模型高精度,实现了流量与压力的精确协同控制,保障了燃料电池系统的安全高效运行.

关键词：质子交换膜燃料电池模型训练阶次选择自抗扰控制

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基于复合结构热电制冷器的微流体线性冷却

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工程热物理学报 2025年第2期46卷 394-401页

作者：朱俊叶孙东方江斌高才周培唐景春叶斌合肥工业大学汽车与交通工程学院合肥230009 浙江创立汽车空调有限公司龙泉323700

连续微流体的线性冷却可以提供精确降温速度,是细胞定向冷冻、冰核等研究的关键保障。本文介绍了一种具有线性温度梯度的复合结构热电制冷器的构建方法。所构建的热电制冷器不仅能够实现连续微流控系统的线性冷却,而且还具有更低的功耗... 详细信息

连续微流体的线性冷却可以提供精确降温速度,是细胞定向冷冻、冰核等研究的关键保障。本文介绍了一种具有线性温度梯度的复合结构热电制冷器的构建方法。所构建的热电制冷器不仅能够实现连续微流控系统的线性冷却,而且还具有更低的功耗。此外,复合结构热电制冷器的温度梯度在不同工作电流下都表现出良好的线性度,因此可以通过控制电流来调节其连续微流体的冷却速度。在电流和流速分别为3 A和10 mm/s时,复合结构热电制冷器可使微流体以10.5 K/s的速度从298.7 K线性冷却到256.6 K。

关键词：热电制冷器线性冷却复合结构微流体

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双注意力机制下自动驾驶汽车车道线深度感知研究

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重庆理工大学学报（自然科学） 2023年第7期37卷 44-50页

作者：贾远鹏陈学文哈瑞峰辽宁工业大学汽车与交通工程学院辽宁锦州121001

为改善车道线分割存在的计算量大、融合效果不明显以及遮挡、丢失、误识别等问题,设计了一种轻量化的基于语义分割的编解码卷积神经网络结构,在网络中引入通道注意力机制与行、列注意力机制。采用轻量化的训练网络ResNet-18对输入图片... 详细信息

为改善车道线分割存在的计算量大、融合效果不明显以及遮挡、丢失、误识别等问题,设计了一种轻量化的基于语义分割的编解码卷积神经网络结构,在网络中引入通道注意力机制与行、列注意力机制。采用轻量化的训练网络ResNet-18对输入图片进行快速下采样,用来产生多阶段特征图;将通道注意力机制用于高阶特征图以提取高阶语义信息;将行、列注意力机制用于低阶特征图以提取车道线的空间信息,采用特征融合机制FFM将高阶特征图上采样后与低阶特征图融合,以提高车道线分割精度。取代传统聚类方法,构建了3层全连接网络,对分割出的像素进行类别预测,实现了背景及车道线的分类,使整个网络得到了端到端的训练与输出。将轻量化的编解码网络模型在Tusimple数据集上完成了车道线检测的训练与测试,并与以往研究模型进行了对比。结果表明,在车道线存在遮挡、模糊、阴影干扰及曝光等场景下,所设计的深度卷积网络仍可以准确且快速地识别出车道线,与现有车道线检测模型相比,在分割精度和检测速度上均有所提高,能够满足自动驾驶实时性检测的需求。

关键词：自动驾驶汽车车道感知注意力机制特征融合

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融合风险势场的离散优化局部路径规划方法研究

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燕山大学学报 2023年第6期47卷 492-505页

作者：魏凯刘树伟李刚辽宁工业大学汽车与交通工程学院辽宁锦州121001

针对结构化道路环境下智能汽车在紧急避障过程中的局部路径规划问题,提出一种融合风险势场的离散优化局部路径规划方法。采用离散优化的路径规划框架,基于路径采样与局部Frenet坐标系生成一组有限的候选路径;综合考虑路径的安全性、偏... 详细信息

针对结构化道路环境下智能汽车在紧急避障过程中的局部路径规划问题,提出一种融合风险势场的离散优化局部路径规划方法。采用离散优化的路径规划框架,基于路径采样与局部Frenet坐标系生成一组有限的候选路径;综合考虑路径的安全性、偏移量和连续性,构建代价函数对候选路径进行评价,根据评价结果选出最优路径,引导车辆完成对障碍物的规避。针对路径的安全性,基于势场理论分别建立道路和障碍物的风险势场,结合离散高斯方法设计路径安全代价函数。构建多种复杂交通场景并进行仿真实验验证,结果表明:所提出的局部路径规划方法能够实时为车辆规划出一条安全、可行的路径,有效实现对静止和移动障碍物的规避。

关键词：智能汽车局部路径规划风险势场离散优化代价函数

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分布式电动车差动驱动与差动制动协调控制

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计算机仿真 2023年第3期40卷 135-140,201页

作者：卢丽霞李刚曹天琳辽宁工业大学汽车与交通工程学院辽宁锦州121001

针对分布式驱动电动车稳定性控制问题,提出了一种差动驱动与差动制动协调控制策略。基于模糊控制理论设计的模糊控制器计算附加横摆力矩,并通过二自由度车辆模型计算横摆角速度和质心侧偏角的期望值。基于最优控制中的二次规划理论计算... 详细信息

针对分布式驱动电动车稳定性控制问题,提出了一种差动驱动与差动制动协调控制策略。基于模糊控制理论设计的模糊控制器计算附加横摆力矩,并通过二自由度车辆模型计算横摆角速度和质心侧偏角的期望值。基于最优控制中的二次规划理论计算出每个车轮的力矩。选取蛇形和双移线的典型实验工况,通过MATLAB/Simulink与CarSim联合仿真对控制算法进行验证。结果表明:差动驱动与差动制动协调控制策略能够有效提高汽车操纵稳定性和行驶安全性。可见,所提出的控制策略有效可行。

关键词：协调控制模糊控制二次规划力矩分配仿真验证

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双目视觉的智能汽车目标检测算法研究

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重庆理工大学学报（自然科学） 2023年第11期37卷 11-19页

作者：申彩英朱思瑶黄兴驰辽宁工业大学汽车与交通工程学院辽宁锦州121001

智能汽车的环境感知是实现自动驾驶的重要一环,对道路交通主要参与者(汽车、行人、骑行者)进行检测识别的研究。提出一种基于YOLO算法改进的端到端的目标检测算法dual-YOLO。将注意力机制引入检测网络模型,提高网络对有效特征的学习权重... 详细信息

智能汽车的环境感知是实现自动驾驶的重要一环,对道路交通主要参与者(汽车、行人、骑行者)进行检测识别的研究。提出一种基于YOLO算法改进的端到端的目标检测算法dual-YOLO。将注意力机制引入检测网络模型,提高网络对有效特征的学习权重,从而提高检测精度。加入双目摄像头距离测算模块,获取目标距离信息。测试结果表明:dual-YOLO目标检测算法识别道路交通主要参与者的平均准确率能达到85.99%,在骑行者和行人检测方面明显优于其他算法,检测速度能达到60 fps,提出的算法能较好地完成智能汽车行驶实时检测和测距需求。

关键词：智能驾驶汽车双目视觉神经网络目标检测注意力机制

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应用LADRC的车用质子交换膜燃料电池温湿度控制优化研究

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重庆理工大学学报（自然科学） 2023年第5期37卷 54-59页

作者：井绪宝刘丛浩郭宇蔡思远辽宁工业大学汽车与交通工程学院辽宁锦州121000

针对质子交换膜燃料电池在功率发生变化时水热管理系统不稳定和电堆进出口冷却液温差大等问题,通过LMS AMESim仿真平台建立了考虑整车功率变化以及驾驶员需求等影响因素的质子交换膜燃料电池水热管理系统模型。使用Matlab-Simulink搭建... 详细信息

针对质子交换膜燃料电池在功率发生变化时水热管理系统不稳定和电堆进出口冷却液温差大等问题,通过LMS AMESim仿真平台建立了考虑整车功率变化以及驾驶员需求等影响因素的质子交换膜燃料电池水热管理系统模型。使用Matlab-Simulink搭建了线性自抗扰(LADRC)控制算法与比例积分微分(PID)控制算法,对冷却水泵以及湿度调节器进行控制,稳定电堆的温湿度,并进行联合仿真分析,比较了两者在新欧洲驾驶循环(NEDC)工况下的控制效果。结果表明:水热管理系统可以在NEDC工况下保持燃料电池电堆温湿度均在适宜工作区间,且LADRC性能相较PID更为优秀,电堆进出口处冷却液最大温差约为5℃,电堆的输出电压平均提高2.08%,可为质子交换膜燃料电池水热管理研究试验提供一定的依据和指导。

关键词：质子交换膜燃料电池水热管理系统 LMS AMESim LADRC

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分布式驱动电动汽车四轮转向与横摆力矩集成控制研究

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重庆理工大学学报（自然科学） 2023年第5期37卷 19-28页

作者：李刚张兴卢丽霞辽宁工业大学汽车与交通工程学院辽宁锦州121001

针对四轮独立驱动与独立转向的分布式驱动电动汽车稳定性控制问题,提出了一种四轮转向与横摆力矩集成控制策略。采用分层控制结构,基于模糊理论设计上层控制器,根据期望横摆角速度、期望质心侧偏角与实际值的偏差,计算附加后轮转角和附... 详细信息

针对四轮独立驱动与独立转向的分布式驱动电动汽车稳定性控制问题,提出了一种四轮转向与横摆力矩集成控制策略。采用分层控制结构,基于模糊理论设计上层控制器,根据期望横摆角速度、期望质心侧偏角与实际值的偏差,计算附加后轮转角和附加横摆力矩;下层控制器包括四轮转角控制器和四轮力矩分配器,附加后轮转角控制器根据转向盘转角和车速分别采用比例前馈加模糊反馈或阿克曼转向进行附加后轮转角控制,四轮力矩分配器根据附加横摆力矩需求采用二次规划算法对四轮力矩进行优化分配。选取典型实验工况,通过联合仿真实验对后轮转向与横摆力矩集成控制策略进行验证。结果表明:集成控制策略能有效提高分布式驱动电动汽车稳定性。

关键词：分布式驱动电动汽车四轮转向横摆力矩集成控制联合仿真

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分布式电动汽车协调控制方法研究

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制造业自动化 2023年第3期45卷 9-14页

作者：卢丽霞李刚姬晓辽宁工业大学汽车与交通工程学院锦州121001

针对分布式电动汽车稳定性控制问题,提出了分布式电动汽车的横摆力矩控制与主动转向协调控制策略。采用分层控制的思想,输入信号层设计线性二自由度模型,根据车辆状态求解横摆角速度与质心侧偏角期望值。决策控制层应用模糊理论设计两... 详细信息

针对分布式电动汽车稳定性控制问题,提出了分布式电动汽车的横摆力矩控制与主动转向协调控制策略。采用分层控制的思想,输入信号层设计线性二自由度模型,根据车辆状态求解横摆角速度与质心侧偏角期望值。决策控制层应用模糊理论设计两输入两输出模糊控制器。分配执行层针对车速的不同设计四轮转向策略。选取单移线和双移线仿真工况,通过MATLAB/Simulink与CarSim联合仿真对控制策略进行了验证。结果表明:横摆力矩控制与主动转向协调控制策略能够有效改善汽车操纵稳定性和提高汽车行驶安全性。

关键词：分布式电动汽车横摆力矩控制主动转向协调控制模糊控制器

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