摘要：为了解决基于常规深度强化学习(Deep Reinforcement Learning, DRL)的自动驾驶决策存在学习速度慢、安全性及合理性较差的问题,本文提出一种基于柔性演员-评论家(Soft Actor-Critic,SAC)算法的自动驾驶决策规划协同方法,并将SAC算法与基于规则的决策规划方法相结合设计自动驾驶决策规划协同智能体。结合自注意力机制(Self Attention Mechanism, SAM)和门控循环单元(Gate Recurrent Unit, GRU)构建预处理网络;根据规划模块的具体实现方式设计动作空间;运用信息反馈思想设计奖励函数,给智能体添加车辆行驶条件约束,并将轨迹信息传递给决策模块,实现决策规划的信息协同。在CARLA自动驾驶仿真平台中搭建交通场景对智能体进行训练,并在不同场景中将所提出的决策规划协同方法与常规的基于SAC算法的决策规划方法进行比较,结果表明,本文所设计的自动驾驶决策规划协同智能体学习速度提高了25.10%,由其决策结果生成的平均车速更高,车速变化率更小,更接近道路期望车速,路径长度与曲率变化率更小。

摘要：车道保持系统(lane keeping system,LKS)有助于提高商用车的行驶安全性,为保证控制系统的鲁棒性,减小由于简化模型过程引起的模型不确定性,采用基于线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)的鲁棒模型预测控制算法进行商用车车道保持跟踪控制.建立了三自由度车辆动力学模型,并进行线性化和离散化处理.基于车辆离散动力学模型以路径偏差和控制增量为目标函数设计了模型预测控制器.利用LMI将模型预测控制问题转化为min-max优化问题,通过在线动态优化,快速消除路径偏差,使车辆跟踪车道中心线.通过Trucksim/Simulink联合仿真验证了该算法的有效性.结果表明,基于鲁棒模型预测控制(robust model predictive control,RMPC)算法的车道保持控制系统可提高商用车的车道跟踪精度及行驶稳定性.

摘要：针对装有传统液压助力转向系统的商用车在回正过程中存在低速回正不足或高速回正过度的问题,综合考虑载荷转移、路面条件和轮胎非线性等对回正工况的影响,基于电液耦合转向系统,设计一种车辆质心侧偏角和横摆角速度联合控制的非线性滑模控制器。针对控制算法部分状态量难以获取和影响车辆回正稳定性的路面附着系数难以直接测量的问题,利用UKF观测器为滑模控制器动态估计车辆状态信息和路面附着系数,并将质心侧偏角的观测值和横摆角速度与其期望值之差作为控制系统输入,来求取回正控制所需的转角修正量。最后通过TruckSim、Matlab/Simulink和转向试验台架对不同工况下的转向回正性能进行仿真和台架试验,结果表明,所提出的主动回正控制策略可有效提高转向盘回正的稳定性和控制精准性。

摘要：为了降低目前商用车广泛采用的液压助力转向(HPS)系统的能耗,设计了基于比例电磁阀控制旁通流量的新型电控液压转向(ECHPS)系统,研究了新型ECHPS系统在改善车辆操稳性的同时,在降低转向系统能耗方面的效果.分析了ECHPS系统各模块的功率平衡关系,基于Matlab/Simulink建立了ECHPS的功率流模型,采用模糊PID控制算法对ECHPS系统中比例电磁阀的阀芯位移进行控制,仿真分析了动态多工况下ECHPS系统的功耗,并进行了大客车ECHPS道路试验.结果表明:仿真结果与试验结果基本一致,所建的ECHPS系统功率流模型有效;与HPS系统相比,ECHPS系统在整车空载与满载试验时的功率损耗分别降低了7.0%和15.6%;驾驶员主观评价的整车高速路感得到明显改善.

摘要：为了提高ECHBPS(electronically controlled hybrid power steering system)商用车的横向稳定性,提出了基于可拓自抗扰的横向稳定控制策略.建立了整车模型与ECHBPS模型,以理想横摆角速度为目标制定了转矩补偿策略;根据横摆角速度的偏差将控制域划分为经典域、可拓域和非域,分别采用自抗扰控制、可拓修正控制和极限补偿控制;设计了可拓自抗扰转矩补偿控制器.分别在正弦工况和双移线工况下对控制策略进行了仿真试验.结果表明:相比于无控制和传统自抗扰控制方法,可拓自抗扰控制下的车辆横摆角速度和质心侧偏角更接近理想值,车辆横向稳定性得到显著提升.

摘要：针对自动泊车系统利用视觉方法识别车位线的需求,提出了一种基于图像梯度和高斯加权余弦距离的车位线识别算法.首先对采集的车位图像进行去畸变和逆透视变换生成俯视图,并进行灰度化和图像滤波处理;然后利用Sobel算子提取预处理后的图像的梯度,选取车位线的车位角位置,建立图像梯度模板,并利用双线性插值法建立旋转模板以识别不同角度的车位;最后以高斯加权余弦距离作为相似度量,识别图像中车位线的位置,设计了算法的终止条件以提高算法运行速度.结果表明:该算法实现了对不同工况下多种车位的识别,具有识别速度快、不易受光照路面裂纹等因素影响的优点.

摘要：该课题为汽车前轮转向系统的设计,以某公司自主研发的纯电动运输车为对象,进行循环球式电动助力转向器的设计,并通过有限元分析,建立循环球式电动助力转向器的模型,进行扭转变形分析。该课题首先对汽车转向系统进行概述,其次做设计前期数据准备,然后对循环球式电动助力转向器的主要零部件进行扭转变形分析,最后根据设计方案进行循环球式电动助力转向器的试制,并对该转向器进行台架试验,验证该转向器的性能。

摘要：为了兼顾装备E-ECHPS助力转向系统的大客车的操纵稳定性与节能性,设计了基于按需功率匹配的E-ECHPS助力转向系统助力特性。通过试验测量了驾驶员偏好的方向盘转矩,通过仿真得到了不同车速下的转向阻力矩变化规律。根据后向按需功率匹配原理,得到了所需克服的转向阻力矩与电磁转差离合器(ESC)输入电流之间的关系,通过改变ESC输入电流进而改变液压泵转速,以实现输出助力跟随转向阻力矩的变化。与传统的HPS相比,具有按需功率匹配助力特性的E-ECHPS实现了良好的操纵稳定性和节能性。同时,将该助力特性与传统助力特性进行对比,结果表明,基于按需功率匹配的助力特性对地面附着系数的变化具有良好的跟随性,增强了车辆的操纵安全性。

摘要：针对液压助力转向(HPS)系统无法兼顾低速转向轻便性和高速转向路感的问题,提出了电液比例阀旁通流量式电控液压助力转向(ECHPS)系统。通过试验获得了驾驶员偏好的方向盘转矩,通过仿真得到了典型车速下的等效转向阻力矩。以典型车速和转向盘转矩下的助力油压与特征点助力油压的残差平方和最小为目标函数,对转向系统参数进行了优化,设计了基于驾驶员偏好转矩的随速可变助力特性。通过台架试验验证了可变助力特性设计方法的正确性,制定了基于自适应模糊滑模控制的控制策略,进行了双纽线和高速中间位置小转角转向道路试验。道路试验结果表明:与装备HPS系统的车辆相比,装备ECHPS系统的车辆低速转向轻便性提高了35.3%,高速转向路感提高了52.2%。

摘要：以某自主品牌汽车转向系统为载体,根据该车双回路液压转向系统原理图,搭建了应急阀的AMESim仿真模型,对应急阀的运动换向性能进行仿真分析,确定了影响应急阀换向性能的最佳结构参数。并通过试验验证了应急阀的换向性能,为产品设计提供所需的数据和理论依据。