摘要：研究动态环境下的自动驾驶车辆换道避障模型预测轨迹规划。首先定义坐标系及动态换道避障场景,确定车辆换道避障轨迹规划的行驶约束条件,搭建被控车辆和障碍物车辆模型;然后设计自适应分段贝塞尔曲线拟合算法用以拟合换道避障轨迹规划的离散点序列;进一步采用模型预测控制算法,设计自动驾驶车辆换道避障轨迹规划方法。最后,对动态环境下自动驾驶车辆换道避障模型预测轨迹规划进行仿真分析,结果表明:本文的换道避障轨迹规划方案能够使被控车辆在动态环境下完成障碍物的规避并保持稳定状态;所设计的自适应分段贝塞尔曲线拟合算法拟合轨迹连续且光滑,换道避障轨迹规划提供的离散点序列与贝塞尔曲线对应点的拟合残差保持在设定阈值内。

摘要：针对目前车载计算单元的计算资源和计算能力有限,不能运行网络层次较深的目标检测算法,设计了一种轻量化的网络模型用于对拥挤行人场景的检测,将Darknet53骨干网络替换为GhostNet,通过引入线性计算获得与普通卷积相似的特征图来减少计算资源消耗;引入空间金字塔池化模块实现多尺度融合,加强特征提取;提出使用更加高效的搜索机制改进卷积块注意力机制模块,联合分类网络AlexNet对自适应搜索广度k值进行选取,进一步提高网络性能;采用Grad-CAM算法将网络模型实现热力图可视化来对注意力机制进行分析;引入CIOU损失函数实现真实框和预测值在中心点上的拟合,以此来加速模型收敛和实现更加精确的定位。研究结果表明:改进后的网络在WiderPerson行人检测数据集上行人类别查准率达到75.35%,相比于改进前的模型在行人查准率和平均查准率上分别提高了5.76个百分点和3.28个百分点。在Visdrone数据集上,改进后的网络平均查准率达到35.6%,在基本接近于YOLOv3的基础上,每秒检测图片的数量可以达到60张,相较于传统的单阶段检测算法,检测速率最高提升了52.1%,能满足移动设备以及车载计算对实时检测速度和精度的要求。

摘要：为提高智能电动汽车(IEV)轨迹跟踪精度和稳定性,提出了一种考虑前馈控制和转角补偿的线性二次调节器(LQR)—双比例-积分-微分(PID)横纵向协同控制方法。设计了LQR横向控制器、前轮转角补偿控制、纵向双PID控制器,得到驱动或制动力输出到车辆模型。在Carsim和Matlab/Simulink环境下搭建了系统的联合仿真模型,在不同场景下进行仿真验证。结果表明:在中低速大转角和高速小转角场景下进行泊车模拟实验和在高速情况下进行驶入变道模拟实验中,最大横向跟踪误差不超过5 cm,最大航向偏差不超过50 mrad,前轮转角以及横摆角速度均变化平稳,没有出现抖动现象。因此,该控制器可保证较高的轨迹跟踪精度,在轨迹跟踪时能保证较好的稳定性和鲁棒性。

摘要：在城市轨道交通中超级电容储能系统用于吸收列车再生制动能量,以实现节能并抑制直流接触网的电压波动。在超级电容储能系统双闭环控制中,采用遗传算法优化的电压外环PI控制易引起输出振荡,而采用常规模糊控制又存在量化、比例因子整定困难,自适应性差且模糊推理速度慢等缺陷。针对上述问题,提出一种双种群免疫克隆选择算法(DPICSA)优化的城轨列车超级电容模糊神经网络(FNN)控制策略。采用DPICSA综合协调优化主模糊控制器的隶属度函数与量化、比例因子;在此基础上,设计一个模糊参数自校正器对量化、比例因子进行在线调节;采用两个RBF神经网络分别记忆主模糊推理与参数自校正模糊推理,利用神经网络高速并行分布式计算能力,加快模糊推理速度。通过3种不同场景下的仿真实验研究,验证了该策略在抑制网压波动和节能方面均优于遗传算法优化的PI控制和常规模糊控制。

摘要：为提高单轴式单轨车辆的稳定性能,分析了带空间杆系结构的单轴式转向架跨座式单轨车辆结构,建立了带空间杆系结构的单轴式单轨车辆非线性动力学模型。利用全局灵敏度方法,开展了单轨车辆空间杆系结构定位参数、悬挂参数对单轴式单轨车辆稳定性能灵敏度分析。以单轴式单轨车辆车体侧滚角和轮重减载率为目标,以车辆曲线通过性为约束,基于改进型遗传算法(NSGA-II)对单轴式转向架空间杆系结构定位参数及系统悬挂参数开展优化研究。优化结果显示:参数优化后,单轨车辆车体侧滚角减少了6.695%,轮重减载率减少了9.262%,提升了单轴式单轨车辆的运行稳定性。

摘要：本文中以具有发动机、ISG电机和轮毂电机多个动力源的四轮驱动混合动力汽车为研究对象,依据驱动轮的滑模变结构控制算法,制定了目标驱动转矩控制策略。同时,基于模糊控制算法制定了各动力源的转矩协调分配控制策略,并对模糊推理器输出的各转矩进行了修正。在Matlab/Simulink环境下对所设计的控制策略进行了离线仿真。结果表明,在棋盘路面工况下,所设计的控制策略能有效抑制各驱动轮过度滑转,提高了混合动力汽车的动力性和行驶稳定性,改善其燃油经济性。

摘要：主梁作为双梁桥式起重机金属结构中的主要构件,它的重量在整个系统中占很大比例,过多的自重会增加企业的制造成本,在满足性能的情况下造成资源浪费。为了减轻主梁的重量,分析了主梁的重量与主梁横截面面积的关系,建立了起重机主梁的数学模型。利用遗传算法中的遗传算子来解决主梁优化中引力搜索算法容易陷入局部最优解,收敛速度慢的问题,提高了引力搜索算法的性能。优化结果表明,混合了引力搜索的遗传算法的收敛速度比标准的引力搜索算法优化率提高约3.93%左右。改进的算法使目标函数的横截面积从初始数据减少了约12.35%,并且优化分析结果符合设计标准。采用混合GSA-GA优化算法对起重机主梁在实际工程设计中具有重要的指导意义。

摘要：为掌握跨座式单轨交通车外噪声源的组成和辐射特性,基于单轨交通线路和车辆结构特点,运用时频波束形成噪声源识别方法,对运行列车底部和侧面辐射噪声展开试验研究。结果表明:运行列车车外辐射噪声主要位于车厢最底部裙板与轨道梁接触区域附近,500 Hz以上的噪声源主要由胎轨噪声和弓网噪声构成。胎轨噪声为周期性的冲击噪声,主要辐射频段800~2 000 Hz,峰值频率为1 250 Hz,较集中分布于车厢最底部裙板两侧;而弓网噪声具有不连续冲击特性,主要辐射频段为3 500~7 500 Hz,沿接触网方向呈线状离散分布在弓网接触区域。此外,弓网噪声的声压级要低于胎轨噪声,但弓网噪声属于人耳较敏感的高频噪声,对列车运行声品质影响较大,其降噪控制应给予重视。

摘要：为了解决现有驱动防滑控制(ASR)策略响应慢、鲁棒性差的问题,提出一种利用扰动极值搜索算法估计动态路面附着系数的车辆驱动防滑控制策略.搭建车辆动力学系统模型,采用扰动极值搜索算法,自动搜索路面附着系数-滑移率曲线的极大值点,并设计一种踏板信号前馈控制与滑移率负反馈校正的动态驱动防滑控制策略,将车轮滑移率控制在附着系数-滑移率曲线附着系数极大值对应的滑移率处.结果表明:采用扰动极值搜索算法估计路面附着系数的驱动防滑控制策略能够在0.4 s将轮胎滑移率、附着系数和车辆加速度控制在最优滑移率、最优附着系数和稳定车辆加速度较小的邻域内,比门限值ASR控制快0.8 s.

摘要：针对目前车辆路径跟踪控制大多集中于跟踪的精确性,却忽略车辆行驶稳定性的问题,提出一种考虑车辆稳定性的模型预测路径跟踪方法.首先,以简化后的车辆动力学模型为基础,推导线性时变路径跟踪预测模型,增添表征车辆稳定性的质心侧偏角等约束条件;然后,对二次规划进行求解,添加向量松弛因子解决计算中出现的无解问题;最后,通过Carsim和Matlab/Simulink联合仿真对文中方法进行验证.仿真结果表明:基于文中所提方法设计的控制器能够在不同车速、不同附着系数下,保证跟踪参考路径较为精确的同时,还可以保证车辆的稳定性.