智能车十字路口紧急工况复合避撞研究

智能车在十字路口交叉行驶发生紧急危险工况时，车辆的主动避撞安全系统可以控制车辆减速或转向，避免碰撞的发生，提高行驶安全性。文章针对横纵向复合避撞开展研究，搭建了交叉行驶危险工况场景，在复合避撞规划控制上设计了分层的规控策略和解耦的控制策略。上层使用改进的Lattice算法，规划出最优轨迹的S-t曲线以及L-S曲线，下层使用双环PID控制跟踪S-t曲线，利用MPC控制跟踪L-S曲线，最后通过仿真验证复合避撞规控算法的有效性。结果表明，采用的避撞规划控制策略可以最大限度地保障车辆的安全。     

汽车操纵稳定性控制优化研究

在汽车操纵稳定性优化控制的研究中,为对车辆施加合适的制动力以实现车辆极限工况下的稳定,研究了汽车操纵稳定性的模糊PID控制方法.基本方法是直接将横摆角速度作为控制变量,在模糊控制的基础上加入传统的PID控制,在大偏差范围内采用模糊控制进行快速响应调整,在小偏差范围内采用常规PID控制.采用7自由度整车模型进行J-转向和换道操纵仿真,仿真结果显示模糊PID控制可以有效地提高汽车行驶时的稳定性.证明设计的控制策略能较好的满足系统的控制要求,并为汽车操纵稳定性控制研究提供有益的参考.     

基于安全距离模型的汽车防追尾避撞方法

在对汽车防追尾安全距离模型分析的基础上,给出一种基于安全距离模型的主动避撞方法.该方法通过实时信息采集,根据安全距离模型进行判断,给出当前车的行驶状态,必要时自动刹车,并且能够保持最优车距.仿真实验表明了该方法的有效性.     

基于模糊PID算法的车身稳定控制策略与多工况联合仿真

汽车电子稳定系统(ESP)是一项关键的主动安全配置,它能够在车辆高速过弯时防止出现侧滑和失控,维持汽车的稳定行驶.为了评估并提高不同工况下整车行驶的稳定性,就需要对目前的车身稳定控制算法进行比较并改进.本文基于Carsim软件建立了某乘用车的整车动力学模型,联合Simulink软件进行车身稳定控制的联合仿真.把整车行驶的侧向位移、质心侧偏角、横摆角速度和侧向加速度等动力学参数作为评价量,基于双移线、正弦和角阶跃工况,采用传统的PID控制算法和目前较新的模糊PID控制算法对整车的行驶稳定性进行控制.仿真结果表明,模糊PID控制策略的实时性和自适应性更好,能够提升整车的行驶稳定性和成员的驾乘舒适性.     

液压混合动力履带车辆联合制动模糊控制

针对液压混合动力履带车辆联合制动系统,为了实现制动过程平稳性,提出了基于制动力分配原则的模糊控制策略.首先在MATLAB中建立了能量再生制动系统和机械制动系统以及车辆动力学仿真模型,然后设计了以制动力分配系数为控制变量的联合制动模糊控制器,给出了模糊控制规则,建立了控制系统仿真模型,并在不同制动强度条件下对车辆制动过程进行仿真.仿真结果表明,联合制动模糊控制系统能够有效回收制动能量,同时与PID控制相比明显改善和提高了履带车辆制动过程稳定性.     

汽车纵向主动避撞系统的研究现状与展望

针对现代交通安全问题,提出了一种辅助驾驶员行车安全的方法,即纵向主动避撞,主要围绕汽车纵向主动避撞系统中的行车信息感知与处理、安全距离模型、车辆动力学系统建模、车辆动力学控制四个关键技术进行叙述.各种先进的控制技术为研究汽车纵向主动避撞系统提供了新的机遇,它所衍生出的新功能新系统对汽车的安全性、舒适性及经济性等方面都有很大的提升.对汽车纵向主动避撞技术进行了综述,探讨了在研究汽车纵向主动避撞系统时所面临的问题,最后梳理出汽车主动避撞技术的发展趋势.     

车辆自适应巡航控制策略研究与仿真

为了保证车辆自适应巡航控制(ACC)系统的安全性、跟踪效果和稳定性,基于车辆安全距离模型建立了车辆自适应巡航控制模型,在Trucksim中搭建CACC跟驰控制系统;通过Simulink与Trucksim联合仿真,验证系统的可行性。仿真结果表明,在车辆编队的行驶过程中,前后车的车距始终在设定的安全距离范围内波动,具有良好的安全性;跟随车辆的相对速度和相对距离波动极小,具有良好的稳定性。     

智能汽车自动驾驶的控制方法研究

为了解决智能汽车在无人驾驶的情况下自动跟随前方车辆行驶的问题,在预瞄跟随理论基础上提出一种自动驾驶的控制方法;该方法适用于控制一列智能车队,智能汽车通过接收前车发送的行驶状态来计算出前方路况,通过模糊自适应PID控制器来控制车辆驾驶;首先基于预瞄跟随理论设计一个汽车自动跟随模型,并指明需要跟随的物理量;然后,设计了一个模糊PID控制器来实现对给定物理量的跟踪;最后在dSPACE和飞思卡尔模型小车所搭建的实验环境下去验证控制方法的可行性;仿真实验结果表明该方法能够保证智能汽车具有良好的路况计算和车辆跟踪的精度,且具有较好的鲁棒性。     

行驶工况下汽车油门信号安全协调策略研究

针对汽车行驶过程中油门因机械卡滞,传感器电信号短路、断路导致的油门开度信号故障问题,设计了油门信号安全协调策略,采用TruckSim建立整车动力学模型,并把基于MATLAB/Simulink搭建的油门信号安全协调策略输出的油门开 度信号作为整车动力学模型的输入,联合仿真验证结果表明:油门信号安全协调策略有效保证了油门踏板机械故障时合理协调油门开度信号,油门传感器单路电信号故障时车辆正常行驶,两路传感器电信号故障时车辆能够实现定车速跛行回家控制,在变道路工况下车速波动为4.6%,制动器状态切换时车速平稳跟随。     

基于模糊神经网络的车辆跟驰决策的研究

为了减少高速公路车辆跟驰行驶过程中引发的追尾碰撞事故,并保证行车效率,对高速公路车辆跟驰行为进行了分析.本文基于模糊控制和神经网络等理论知识,建立了一种正则化模糊神经网络跟驰控制决策模型.实验仿真表明,该模型系统较好的反应了一定道路条件下的车辆跟驰行为,且系统响应速度快,控制精度高,保证了车辆跟驰行驶的安全性和行车效率.     

智能厂房温湿度控制系统

首先分析了厂房温湿度控制与一般建筑物空调系统的区别,指出现在流行的空调控制方法不适合厂房温湿度控制;接着提出一种智能温度控制方法,它不需要确定系统的数学模型,用专控制的方法,在不同控制阶段分别采用开关控制,模糊控制和智能ＰＩＤ控制;最后介绍了实行结果。     

模型跟踪广义预测鲁棒自适应控制器

本文采用滤波CARMA模型,基于内模原理,提出了一种新的广义预测鲁棒自适应控制器,并分析了闭环系统性能,在新的控制器中,引入适当的前馈作用,使得跟踪和调节问题解耦,利用部分状态跟踪、模型参考以及极点配置方法解决跟踪问题,利用多步预测滚动优化方法解决调节问题;适当选择滤波器可以保证对平稳随机扰动有满意的响应,减少可调参数对闭环系统响应的影响,增强系统对未建模动态的鲁棒性,仿真结果表明:该控制器对确定性和非平稳随机扰动具有不变性,对系统时延和阶次变化具有鲁棒性,适用于非最小相位和开环不稳定系统。     

A three-loop model-following control structure: theory and implementation

This article presents a novel three-loop control system, which supplements control structures known from the literature as model following control (MFC). The major advantage of the proposed system is its high robustness to process parameter variations; it is much higher than that offered by single-loop or two-loop control systems. Features of the new structure are revealed by a theoretical analysis that has been carried out from the viewpoint of requirements for a force/pose controller of a Stäubli RX60 manipulator. This article shows how the proposed control structure responds to such strong process parameter variations and makes a comparison to results yielded by single-loop control structures.     

一种专家智能控制器的仿真研究

该文提出一种专家智能控制器（简称为ＥＩ控制器）．该控制器的参数可基于专家知识和过程参数的变化实时进行调整。仿真结果表明对于工业过程中的大纯滞后、非线性、变参数特性能获得较为满意的调节效果。     

Multivariable PID control by decoupling

This paper presents a new methodology to design multivariable proportional-integral-derivative (PID) controllers based on decoupling control. The method is presented for general n × n processes. In the design procedure, an ideal decoupling control with integral action is designed to minimise interactions. It depends on the desired open-loop processes that are specified according to realisability conditions and desired closed-loop performance specifications. These realisability conditions are stated and three common cases to define the open-loop processes are studied and proposed. Then, controller elements are approximated to PID structure. From a practical point of view, the wind-up problem is also considered and a new anti-wind-up scheme for multivariable PID controller is proposed. Comparisons with other works demonstrate the effectiveness of the methodology through the use of several simulation examples and an experimental lab process.     

一种具有非线性观测器的分散式自适应鲁棒机器人控制新方案

本文提出一种新型的分散式自适应鲁棒机器人控制方案。它主要解决以下诸方面的问题:1)减少在线计算量;2)通过设置一个非线性观测器来及时修正模型信息,以适应负载及其他因素变化的需要,进而有效地减少所需控制值(尤其当系统处于平稳工作状态时,效果更加明显),相应地,也就减少了系统工作时的动能损耗。这一点对[1]中提出的机器人分散式变结构控制算法有较大改进;3)对系统的不确定性和扰动作用具有鲁棒性。     

Feedforward output-feedback control for continuous exothermic reactors with isotonic kinetics

The robust feedforward (FF) output-feedback (OF) control problem of (possibly open-loop unstable) continuous exothermic jacketed reactors with isotonic kinetics with respect to reactant concentration is considered. The volume, temperature, and concentration must be regulated by manipulating the feed, exit and coolant flowrates on the basis of volume and temperature measurements. The problem is addressed as an interlaced controller-observer design within a constructive control framework. The result is a quasi linear-decentralized (qLD) FF-OF dynamic controller which: (i) recovers (up to observer convergence) the behavior of a robust nonlinear FF-SF controller, (ii) has closed-loop stability conditions coupled with conventional-like tuning guidelines, and (iii) constitutes an add-on to the PI control scheme commonly employed in industrial reactors. The approach is tested with an open-loop unstable reactor example through simulations.     

六自由度并联机器人分散鲁棒非线性控制

针对六自由度并联机器人动力学特点,提出了一种新型分散鲁棒非线性控制方法.与传统PD控制策略和已有分散鲁棒非线性控制方法相比,由于控制律中增加了广义误差的小数幂项,改进后的方法除保持原方法的优点外,还具有较强的终端收敛能力,能够保证跟踪误差以更快的速度全局一致收敛到一个更小的剩余集.通过选择合适的控制器参数,可使剩余集趋于0.运用Lyapunov方法分析了系统稳定性,给出了系统稳定性条件.最后,仿真结果验证了该方法的有效性.     

Robust containment control in a leader–follower network of uncertain Euler–Lagrange systems

A distributed controller is developed that yields cooperative containment control of a network of autonomous dynamical systems. The networked agents are modeled with uncertain nonlinear Euler–Lagrange dynamics affected by an unknown time‐varying exogenous disturbance. The developed continuous controller is robust to input disturbances and uncertain dynamics such that asymptotic convergence of the follower agents' states to the dynamic convex hull formed by the leaders' time‐varying states is achieved. Simulation results are provided to demonstrate the effectiveness of the developed controller. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

解耦控制的现状及发展

通过对多变量系统解耦设计的必要性分析,介绍了传统解耦、自适应解耦、鲁棒解耦、智能解耦等各种解耦方法,并叙述了各种方法的研究现状和应用情况,同时分析了各种方法局限性。指出解耦控制领域的研究已成为控制理论和控制工程界共同关注的热点。自适应解耦与智能解耦,侧重于控制器的研究,它们更多采用试探、优化方法来设计控制器．理论研究还尚待完善。因此,寻求一种有效的、简单易行的控制方法,即寻求理论与实际结合点,是今后研究的方向。