摘要：针对多自由度机械臂控制器在控制参数不能适应系统变化时轨迹跟踪性能不足的问题,提出一种基于自适应粒子群算法的模糊计算力矩控制(APSO-FCTC)。以二连杆机械臂轨迹跟踪为对象,基于拉格朗日法建立动力学模型,设计了用于自适应调整计算力矩控制(CTC)中PID参数的模糊控制器。进一步提出APSO-FCTC方法,通过基于动态适应度数组的自适应粒子群算法实时优化模糊集合的端点值。通过仿真验证了所提出的APSO-FCTC方法在传统CTC方法的控制参数不能适应系统变化时轨迹跟踪的优越性和抗干扰性,且优于单独使用模糊或自适应粒子群的方法。

摘要：基于热泵技术,设计了一种充分利用电机余热的集成式热管理系统,采用换热器将各独立回路联系起来,实现能量的高效利用。针对热管理系统控制难度大的问题,提出了抗饱和积分模糊控制以及多级模糊控制两种优化型模糊控制。基于AMESim搭建了集成式热管理系统模型,并建立了工作模式切换及各关键部件的Simulink控制策略模型,对整车的热管理控制效果进行联合仿真分析。仿真结果表明,在0℃下,集成式热管理系统与各回路相互独立的热管理系统相比驾驶室加热时间缩短约27.8%,能效比平均提升约31.3%,冬季续驶里程提升约9.57%。优化型模糊控制的控制效果显著提升,冬季驾驶室加热时间缩短约18.4%;夏季驾驶室温度的波动与超调减小,电池冷却时间缩短约3.6%。

摘要：针对混流液压泵装配线存在工位闲置或堵塞导致作业负荷不均衡的问题,提出了一种混合遗传禁忌搜索算法求解和计算机仿真验证的方法。以最小化混流装配线的生产节拍、不同工作站间分配的作业负荷和同一工作站内不同产品的作业负荷平滑指数为优化目标,设计了一种具有较强局部搜索能力的混合遗传禁忌搜索算法,算法通过Hamming距离的判断对可行解进行多片段交叉、片段变异操作;采用正交实验法确定了算法最佳参数组合,并在经典案例集和液压泵装配线上验证了混合遗传禁忌搜索算法的有效性和优越性;在Plant Simulation软件中考虑液压泵装配线设备情况,根据实际生产对优化方案进行仿真分析,研究结果表明了该优化方法能有效降低混流液压泵装配线的生产节拍,均衡各工作站间的工序分配和同一工作站内不同型号产品的作业负荷,实现了混流装配线的平衡再优化。

摘要：目前对于智能车全局路径规划的研究多数只针对从起点到终点的情况。针对该问题,本文中融合改进A*和模拟退火算法,设计了一种引入必经点约束的全局路径规划算法。首先,基于A*算法计算关键节点间的最短路径并保存。然后,基于启发式算法中的模拟退火算法对过必经节点的全局路径进行迭代随机优化。接着,基于真实高精度地图对算法的有效性以及时间复杂度进行实验分析。结果表明,设计的算法在求解质量和求解速度方面都有较好的表现。最后,通过实车实验,进一步验证了算法的有效性和适应性。

摘要：针对自动驾驶货车相较于普通乘用车具有较大模型不确定性、执行器偏差以及存在曲率扰动等外部影响因素导致路径跟踪精度不足问题,本文提出一种基于鲁棒模型预测控制(robust model predictive control,RMPC)的分层式控制方法。首先,在转角增量式控制误差模型的基础上,根据实际车辆系统与标称模型之间的偏差,设计鲁棒控制律并构建上层多目标约束RMPC控制器,提高跟踪精度。然后,针对自动驾驶货车不足转向以及定位误差问题,设计下层转角补偿器和基于中值滤波的状态估计器,改善执行响应,提升车辆稳定性。最后,通过TruckSim/Simulink联合仿真和实车试验验证,结果表明:所提出的控制方法能够有效处理模型失配和不确定性扰动,具备良好的鲁棒性和适应性。

摘要：针对双转轮多通道双晶单色器的平行度误差补偿问题,提出一种基于光电自准直仪的多通道双晶单色器准静态双晶衍射面平行度测量方法以及一种S形曲线轨迹规划方法。分析多通道单色器的结构及运动特点,基于光电自准直仪提出多通道双晶单色器平行度测量系统的总体框架及测量具体流程。结合多通道双晶单色器运动特点,提出一种S形曲线轨迹规划方法,并基于平行度测量结果对单色器运动轨迹进行优化设计。最后,在搭建的实验平台上开展准静态平行度测量实验及运动轨迹跟踪实验。结果表明:所搭建的平行度测量系统的平行度分辨率达0.5″,相邻两组晶体角度跃迁差值在百角秒量级;所提S形曲线轨迹规划算法将轨迹跟踪误差抑制在6.1″,相比传统5阶多项式及未规划轨迹,跟踪误差分别降低58.7%和63.9%。实验结果验证了所提方法有效性,对改进双转轮多通道双晶单色器性能具有良好的实际应用价值。

摘要：硅晶圆激光隐形切割是指激光聚焦在晶圆内部使其产生热裂纹,通过控制热裂纹的扩展方向实现硅晶圆的高质量切割,具有广阔的应用前景。在硅晶圆内部沿着光轴方向一次生成多个焦点,可以实现硅晶圆的多焦点隐切。本文提出了一种大数值孔径下的轴向多焦点算法。将不同焦距的相位差值作为变量,通过迭代求解出傅里叶级数满足要求的原函数,然后对变量进行非线性映射就可以得到目标相位图。通过改变傅里叶展开后的各项系数,实现了轴上焦点数目、各焦点能量和间距的调节。利用MATLAB仿真得到了不同能量比、不同焦点间距的轴向三焦点和五焦点的光场,各焦点能量比例和间距与设计预期基本一致,能量利用率均达到了90%以上。选用1.342μm纳秒激光器对250μm厚硅晶圆进行激光隐切实验,使用空间光调制器加载目标相位图,将等能量的三个焦点分别聚焦在硅晶圆表面下方35.0,105.2,176.0μm处,在激光功率为1.2 W、切割速度为200 mm/s的条件下成功实现了硅晶圆的三焦点激光隐切。

摘要：为保证智能汽车在不同车速下路径跟踪的精确性与稳定性,本文中设计了一种带有预瞄PID转角补偿的模糊线性二次型调节器(LQR)以进行路径跟踪控制。首先,基于路径跟踪误差模型设计了LQR控制器,并采用预瞄PID方法进行转角补偿,消除稳态误差,提高跟踪精度。接着,针对固定权重系数的控制器对于不同车速适应性较差的问题,提出了一种基于车速的权重系数模糊调节策略。最后,通过实车试验,验证了控制器在实车环境中的控制性能。结果表明,设计的控制器具有较高的跟踪精度,且在不同车速下均能保持良好的精确性与稳定性。

摘要：针对当前代客泊车研究中对泊车规划起始点的位姿要求较高的问题,提出一种基于分层有限状态机的代客泊车系统决策方法,设计车辆上层功能状态机与下层行为状态机,根据车辆所处环境与定义规则,建立车辆各行为状态之间的逻辑切换关系,完成车辆代客泊车与定点召回功能。为确保车辆在进入泊车状态前处于不确定状态与位姿的情况下,针对垂直车位完成车辆泊入路径的规划,采用多段路径规划,同时对行车与泊车切换区域进行计算,保证车辆在不同位姿情况下,均可以规划出泊车路径。最终通过实车试验,验证了该代客泊车系统方案的可行性与可靠性。

摘要：针对狭小车位平行泊车场景,本文中提出了一种基于曲线组合和数值优化的规划方法。首先,将泊车过程逆向化并划分为调整规划和入库规划,通过建立基于回旋-圆弧组合的约束优化模型设计调整规划,引导车辆库内调整位姿寻找出库关键点,建立基于回旋-圆弧-直线组合和五次多项式的约束优化模型设计入库规划,引导车辆寻找最佳泊车点;随后,通过Matlab针对不同工况进行仿真,验证算法的适应性;最后,通过实车试验验证规划路径的有效性。仿真和实车试验的结果表明,本文提出的平行泊车路径规划方法满足狭小泊车空间下的泊车需求,同时具有较强的适应性。