摘要：轨迹预测的不确定性会引发汽车换道避撞系统的预期功能安全(Safety of the intended functionality,SOTIF)风险,为此提出一种基于轨迹预测安全边界的智能汽车换道避撞控制方法。针对前方车辆紧急切入工况,首先利用切比雪夫区间分析方法量化前车切入轨迹的不确定性,推导轨迹预测安全边界的计算公式。然后据此进行自车换道碰撞危险分析,决策出换道避撞过程中自车的换道安全边界。接着以换道安全边界为约束,应用基于Tube的鲁棒模型预测控制(Tube-basedrobustmodel predictive control,Tube-RMPC)方法设计换道控制器,实现自车主动换道避撞控制。最后在Carsim与Simulink联合平台上开展仿真试验,比较此系统与没有考虑预测不确定性的换道避撞系统的安全性,并在硬件在环仿真台架上进行验证。结果表明,求解出的轨迹预测安全边界能有效包络前车切入轨迹的不确定性,基于轨迹预测安全边界的控制方法显著提升换道避撞系统的预期功能安全性能。

摘要：目前自动驾驶技术正处于从园区内示范运营向开放场景的大规模市场应用过渡的关键阶段。自动驾驶车辆若想应用于人们的日常生活,必将与人类驾驶的车辆在道路上长期共存,这势必会产生大量的交互场景,而如何恰当地与人类驾驶的车辆进行交互,则成为提升驾乘人员体验感及其对自动驾驶接受度的关键。人类的交互基于其社会属性,自动驾驶也应如此。但目前尚未有相关领域的完善综述。鉴于此,梳理其来龙去脉与最新进展。依次探讨传统方法所面临的驾驶困境、驾驶员社会性行为机理的相关研究和考虑社会属性的运动规划方法的最新进展与应用案例。在此基础上,总结现有方法的不足并对未来的研究方向进行展望。分析表明,结合社会学等领域的理论工具,分析驾驶员在复杂交通流中的社会性行为机理,并基于此构建符合大众预期的驾驶行为自动化决策体系,是未来自动驾驶社会性运动规划的主要研究方向。此外,进一步建立健全自动驾驶社会性行为的评价体系,同样对智能汽车的社会性人性化设计具有重要意义。

摘要：磁流变抛光工艺参数的确定对样件表面粗糙度有着直接的影响。通过单因素试验方法研究了在不同磁流变抛光工艺参数(主轴转速、水平工作进给速度、加工间隙)下对增材成型316L不锈钢样件表面粗糙度的影响。结果表明:随着主轴转速的增加,316L不锈钢样件表面粗糙度先降低后增加;水平工作进给会在一定程度上降低永磁体磁场分布不均导致磁流变抛光垫样貌带来的影响,增加抛光轨迹均匀性,降低表面粗糙度;而加工间隙直接影响了磁流变抛光垫夹持磨粒对样件的抛光压力,从而影响抛光质量。实验最后得到最优工艺参数组合为主轴转速600r/min、水平工作进给速度0.8mm/min、加工间隙0.6mm,此时抛光后表面粗糙度值Ra为0.023μm,为所有实验中的最优值。可见,合适的工艺参数能进一步提升磁流变抛光后的表面质量。

摘要：提出了一种在非结构化环境中具备可靠抓握和稳定栖息能力的仿猛禽机器人,求解了具有最小倾覆力矩的腿部最优尺寸,获得了满足倾覆力矩和动量约束的栖息成功参数域,设计了具有强大抓取力并通过自锁保持可靠抓握状态的欠驱动抓握腿爪.上述确保稳定栖息的动力学参数优化设计,以及确保可靠抓握的精巧腿爪结构,为实现仿猛禽栖息机器人在遥感探测、搜救避险、环境监测等非结构化环境中的广泛应用奠定了基础.

摘要：利用Gleeble-3500热模拟试验机研究一种V-N微合金化非调质钢,分析了V(C,N)的形变诱导析出特性,绘制了析出-温度-时间(Precipitation-Temperature-Time, PTT)曲线;设计了一种形变热处理工艺,利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)表征了微观组织,利用万能拉伸试验机测试力学性能。结果表明,在应力松弛过程中,V(C,N)的鼻尖析出温度在800℃左右,保温12 s后开始析出,90 s后析出结束。试验钢在800℃的变形量由15%提高到30%时,屈服强度和抗拉强度均逐步提高,分别提高了30 MPa和45 MPa,伸长率在11%~12%的范围内变化,冲击吸收能量由19.5 J提高到了25 J;随着等温变形量的增加,基体晶粒内部的位错密度显著增加,析出相数量增多并且分布更为弥散,晶内和晶界处均发现了长度在50~150 nm、宽度在20~50 nm尺寸范围的析出相。

摘要：针对复杂水下环境焊接过程对焊接电源超高动特性与精确控制需求,设计基于SiC模块的快频脉冲焊接电源功率主电路,开发全数字化控制系统,研制出局部干法水下快频脉冲MIG焊电源(local dry underwater fastfrequency pulsed MIG,LDU-FFPMIG).研制的LDU-FFPMIG焊接电源额定输出电流为400 A,能精确输出多种0~30 kHz的快频脉冲电流波形,快频脉冲电流幅值高达200 A.提出LDU-FFPMIG焊接新工艺,将快频脉冲应用到304不锈钢局部干法水下MIG焊接,探究快频脉冲对传统局部干法水下脉冲MIG焊的影响.结果表明,研制的LDU-FFPMIG焊接电源能够实现稳定的局部干法水下MIG焊,可获得良好的焊缝成形;快频脉冲电流的引入可显著提高电弧能量密度和焊接稳定性,减小熔宽(B)、增大熔深(H),焊缝成形系数(B/H)减小约30%,并且可以细化晶粒.

摘要：由于人工检测刹车衬芯缺陷存在效率低下、标准不一致等问题,开发一套基于机器视觉的刹车衬芯缺陷检测系统,实现衬芯法兰面的缺陷检测。设计光学方案获取衬芯法兰面图像,首先利用并行中值滤波对原图像去噪,然后使用改进的Otsu方法提取出法兰面区域,最后通过傅里叶变换与反傅里叶变换相结合的方法获取缺陷信息并进行判别。实验结果表明:该系统检测准确率为98.9%,漏检率为0,对于单个衬芯零件的平均检测时间为0.232 s。该系统测量精度高,运行速度快,可以有效地取代工业检测中的人工测量。

摘要：针对某型农用单缸柴油机油箱在标定工况下受多源激励作用产生的振动问题,融合傅里叶分解方法(FDM)、同步压缩小波变换法(SWT)以及模态分析技术的优势识别油箱动态特性。采用FDM-SWT方法进行标定工况下油箱半载状态振动响应信号的自适应分解与时频特征提取,消除模式混叠对分解结果的影响,提高时频分辨率,获取油箱表面振动信号的主傅里叶固有频带函数分量及其时频特性。采用模态分析技术识别油箱空载状态与油液作用下油箱半载状态的固有振动特性,在研究油箱振动响应特性与其结构固有特性两者相关性基础上,找到导致油箱结构动态特性变差的薄弱环节。通过下箱体底部采用增加压凹加强筋结构设计措施提高油箱结构刚度,避开结构共振频率,优化油箱的动态特性。

摘要：研究建立了一种基于权重系数调控的阵列天线阵元方向布局优化方法。该方法以阵列天线最大增益和最大旁瓣之差的加权和为适应度函数,通过合理选取主辐射方向增益与最大旁瓣之差和最大增益的权重系数,实现了阵列天线高增益、低旁瓣的设计需求,讨论了不同权重系数下的优化结果,并总结了权重系数调控阵列天线辐射性能的规律。采用基于矩量法的全波分析方法进行分析,充分考虑了阵列天线各阵元耦合场的影响。基于遗传算法求解了该文提出的优化问题,并实现了线性和平面偶极子阵列天线各阵元方向布局的优化设计。结果表明,当线性和平面阵列天线方向布局优化设计的权重系数分别取0.45和0.9时,所建立的优化方法不仅降低了旁瓣电平和交叉极化增益,并且能够保证主辐射方向增益下降不大,从而验证了该方法的可行性和有效性。

摘要：针对目前的交叉口控制方法无法适应于网联人工驾驶车辆(CHV)与网联自动驾驶车辆(CAV)的混行而导致冲突增多、效率下降的问题,提出了一种适用于主干路交叉口的基于多智能体系统(MAS)的CAV混行车流集聚控制模型(MTF-ACM).构建基于V2V(车对车)技术的混行车流集聚策略,以降低混行车流的随机性.设计虚拟动态预信号,通过时空同步机制对集聚车队进行速度诱导.根据主预信号协同配时策略,使集聚车队以最大可能不停车通过交叉口.研究结果表明:当CAV的市场渗透率(MPR)为60%时MTF-ACM取得通行能力的最佳效益;当交通流量临近饱和状态时,相较于无ACM和CAV-ACM,MTF-ACM平均延误时间和停车次数分别降低30%和50%以上,燃油消耗和CO_(2)排放分别减少20.59%和22.21%.