摘要：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。

摘要：线控转向取消转向盘与转向车轮之间的机械连接,车辆转向阻力矩无法直接反馈给驾驶员。在分析传统车辆路感产生原理的基础之上,利用电流传感器测得的转向电机电流来等效路面负载,实现对线控转向系统路感的自行设计。通过建立线控转向系统模型并利用回正力矩信息,考虑车辆自回正力矩在低附着路面上会显著降低的特点,提出一种新的回正控制策略,该策略运用扩展卡尔曼滤波算法,对路面附着系数进行估计,并根据不同的路面附着系数来设计不同的回正电流,以使得所设计的线控转向系统在各种路面上都具有较好的回正性能。最后,对所提出的方法进行仿真和硬件在环试验分析,其结果表明,所设计的路感能够很好地满足驾驶员的操纵需求,并且所设计的回正控制策略在低附着系数路面上能够明显改善驾驶员对路感的感知。

摘要：车辆质心侧偏角是表征车辆横向稳定性的重要参数之一,相关的估计方法研究可为整车稳定控制提供重要支撑。为提高车辆质心侧偏角估计效果,提出了一种基于冗余信息融合的质心侧偏角估计方法。分别建立了车辆动力学模型和运动学模型,利用容积卡尔曼滤波算法分别设计了用于车辆行驶状态估计的动力学模型估计器和运动学模型估计器,同时,分析了动力学模型估计器和运动学模型估计器的内在特性和适用范围,并在此基础上提出了基于冗余信息融合的车辆质心侧偏角估计方法,从而通过自适应权重动态调节的方式来充分结合动力学模型估计器和运动学模型估计器的优点。进行了CarSim-Simulink联合仿真测试与实车道路试验,结果表明,所设计的车辆质心侧偏角估计方法能有效提高车辆状态估计精度和多工况适应能力。

摘要：考虑转向控制系统故障和未知干扰同时作用对无人车辆路径跟踪效果的影响,为提高无人车辆控制系统的可靠性,设计了一种无人车路径跟踪容错控制方法.对转向控制系统输入性故障进行分析,结合未知干扰情况定义了名义故障并建立相应的数学模型.利用高阶滑模观测器构造名义故障微分方程,并利用自适应容积卡尔曼滤波设计了车辆质心侧偏角和名义故障估计方法,从而为无人车容错控制提供可靠信息源.基于滑模控制理论设计了无人车路径跟踪容错控制器并证明了其收敛性.联合仿真和硬件在环试验结果表明,所提出的估计方法能够得到精确可靠的质心侧偏角和名义故障估计结果,且与无容错控制相比,所设计的路径跟踪容错控制器在面对故障和干扰时能够明显地提高车辆的控制性能,并同时保证车辆的路径跟踪能力及其自身的稳定性.

摘要：在大多数智能车辆横向控制研究中,存在未考虑驾驶员误操作的影响这一不足。以人机共驾控制问题为研究对象,将驾驶员操纵转矩和车辆状态作为控制器输入。首先,建立转向系统和车辆二自由度模型,在车辆局部坐标系中,根据预瞄点曲率信息实现虚拟路径的规划,基于车辆状态和目标车道设计上层期望横摆角速度控制器。其次,将侧向风和驾驶员误操作作为干扰输入,以车辆状态中的横摆角速度、转向盘转角、转矩传感器测量值和期望横摆角速度作为控制器反馈变量,考虑车辆参数摄动及传感器测量噪声等影响,设计下层μ综合控制器,使车辆跟踪期望横摆角速度和期望的横向位移,确保车辆能稳定地跟踪目标路径。最后,进行自动换道和车道保持仿真,并基于Carsim/Labview的硬件在环试验台上进行硬件在环试验,仿真和试验结果均表明,提出的横向控制方法能辅助驾驶员更好的跟踪目标车道,且对侧向风和驾驶员误操作均有很好的干扰抑制性能。

摘要：为了提高土下作物机械化收获质量和效率,解决土下作物收获机械田间试验成本高、效率低、数据采集不便且受天气因素影响大等问题,该研究设计了一种土下作物机械收获自动对行挖掘试验台。该试验台主要由传动装置、速度调节装置、偏离行中心距调节装置、块根固定及株距调节装置、偏离探测装置、液压纠偏执行机构和挖掘模拟装置以及测控系统和液压系统组成。在分析试验台工作原理的基础上,进行了关键部件的结构设计及参数确定,设计了集成角度传感器、位移传感器、速度传感器的机电液一体化测控系统。以甜菜收获为研究对象,以株距、偏离行中心距离和前进速度为试验因素,以漏挖率为指标进行试验台准确性田间对比正交试验。试验结果表明,在不同前进速度、偏离行中心距离、株距等参数组合下,试验台试验漏挖率为2.33%~2.72%,田间试验漏挖率为2.38%~2.92%。与田间试验相比,漏挖率绝对偏差率范围为2.10%~6.85%,平均偏差率为3.67%,且漏挖率越大,偏差率越大,试验台具有较好的准确性。该研究可为甜菜、萝卜、土豆等土下作物的自动对行挖掘收获系统设计提供参考。

摘要：无线GPRS通信的实时信息采集传输技术,可以针对工业现场复杂的电磁干扰环境和户外环境,实现高可靠性数据传输。本文在分析智能型低压断路器GPRS无线通信的硬件结构和通信原理的基础上,基于MSP430F5438A微处理器和SIM900的GPRS通信模块,设计一款集智能型断路器的测量、保护、控制和通信于一体的综合性开关电器,以实现断路器的无线数据传输和远程监控。探讨了通信命令格式以及软件设计,实现了智能型断路器通过手机短信和监控中心的Internet网络通信两种方式的无线远程控制技术。实验测试结果表明,GPRS用于智能低压断路器的数据通信,有效克服了传统有线监控方式的弊端。

摘要：为了提高混合动力汽车(HEV)燃油经济性,将馈能悬架技术应用到HEV中,基于等效消耗最小化(ECMS)的能量管理策略设计了HEV动力系统和悬架系统的监督控制器和子控制器,实现馈能悬架不同工作模式间的切换。建立HEV动力系统和悬架系统仿真平台,仿真中引入NEDC循环工况。结果表明馈能悬架的应用,能有效提高车辆的燃油经济性和车辆平顺性;同时,ECMS能够有效降低HEV的燃油消耗,并能更好的保持电池组SOC性能。

摘要：设计了一种融合网络化功能的智能交通灯系统。介绍了以单片机为核心的系统总体功能模块设计,分析了具体的程序设计流程,通过proteus软件对设计系统功能进行了仿真验证。结果表明,利用设计系统可优化设置和控制不同情况下的红绿灯运行时间,从而达到提高交通效率、有效缓解交通压力的目的。

摘要：研究设计了一种智能Wi-Fi密码锁系统,介绍了整个系统的硬件设计和软件设计流程,以STC89C52单片机为核心实现AT24C02密码修改与存储、手机与ESP8266通讯数据的仿真模拟、密码输入次数超次安全报警、手机连接Wi-Fi输入密码开锁、密码输入成功与错误显示等功能。该设计成本较低、安全有效、方便快捷,在密码锁设计方面具有一定的应用价值。