基于容积卡尔曼滤波融合的锂离子电池SOC估计

锂离子电池荷电状态(SOC)的准确估计对新能源汽车的能量管理和续驶里程计算尤为重要。就一段估计区间而言,尽管自适应5阶容积卡尔曼滤波(AHCKF)的总体精度通常比自适应容积卡尔曼滤波(ACKF)的更高,但在估计过程中二者的精度优劣是不断变化的。为了进一步提高SOC估计的精度,提出了一种基于不同阶次容积卡尔曼滤波融合的SOC估计算法。为评估融合算法的表现,本文采用该算法与NASA提供的电池随机充放电使用工况数据进行SOC估计。结果显示,所提出算法能够较大程度地减小SOC估计的误差。相对ACKF与AHCKF,平均绝对误差分别减少了26.39%和11.67%,均方根误差分别减少了20.21%和6.25%。     

一种动力电池快换普及方式的思考与应用

随着国家对传统燃油车油耗限制要求的逐步提高和对新能源汽车的大力推进,近年来新能源汽车可谓蓬勃发展,但在新能源汽车推广过程中,仍然无法有效解决和避免两个问题:续驶里程和安全。介绍一种新能源汽车续驶里程的解决方法,从运营和管理上去降低当前技术所无法规避的薄弱点,通过阐述动力蓄电池系统的基本结构、动力蓄电池系统的补能方式,介绍引入快换去解决实际问题的初步构想。     

轻型柴油车DPF碳载量的计算与路试验证

为验证DPF碳载模型的可靠性,以某款2.5 L轻型柴油汽车为研究对象,通过数学计算得出碳载量,同时选取不同试验地点及工况进行道路验证。结果表明:将基于数学压降的DPF碳载量算法编入ECU中,连同发动机的MAP数据可让车辆在适当时候成功进行再生。同时实际道路验证,再生里程及模型估计DPF碳载量的精度均在正常允许范围内。     

车辆导航系统地图匹配算法及实时参数修正

本文首先提出了基于曲线相似度的地图匹配算法,通过充分利用路网中的道路信息,结合历史行驶数据选取投影道路,基于高精度的电子地图实现准确定位,弥补了传统匹配算法计算量大或匹配不精确的不足.然后,由于该地图匹配算法可以得到比较精确的定位点,所以利用匹配后的位置点实时修正航位推算中航向和里程误差.最后,通过实地跑车试验证明该匹配算法提高了选择道路的正确率,并对航位推算参数的实时修正可以明显地减小不断累积的航向和里程误差,提高导航精度.     

基于蚁群优化UKF算法的汽车状态估计

针对汽车状态估计中过程噪声和观测噪声的时变特性,提出一种新的自适应滤波算法。该算法基于三自由度非线性汽车动力学模型,在利用UKF对汽车状态量进行估计的同时,引入蚁群优化算法,根据目标函数对过程噪声和观测噪声进行寻优,实现了过程噪声和观测噪声的自适应作用,估计精度的大幅提高。虚拟实验验证了蚁群优化UKF算法的鲁棒性和精度。研究结果对汽车主动控制系统的开发具有重大的理论指导意义。     

基于改进蝠鲼觅食算法的汽车前桥轻量化优化

汽车前桥结构是汽车的核心部件之一，在汽车设计中具有举足轻重的地位。为提高汽车前桥轻量化优化的收敛速度和精度，提出一种基于蝠鲼自身防卫策略改进的蝠鲼算法。采用六个经典的测试函数对改进蝠鲼算法进行性能测试验证，结果表明改进的蝠鲼算法具有良好的收敛速度和收敛精度。在此基础上，运用改进的蝠鲼算法对汽车前桥进行轻量化优化设计，优化结果表明经过94次迭代之后可以获得最优解，汽车前桥优化后的总质量从51.95 kg降低为43.24 kg,降低了16.75%。通过分析经典测试函数和汽车前桥案例的结果可知，改进的蝠鲼算法是一种高效的优化算法，对以后的工程优化问题和算法改进具有参考意义。     

基于广义Ward聚类的汽车传动主轴系统故障诊断研究

汽车传动主轴系统故障诊断对保证汽车系统的安全运行具有重要作用。针对汽车传动主轴系统故障诊断特征微弱的问题,在分析汽车传动主轴系统故障网络模型的基础上,提出一种基于广义Ward聚类的汽车传动主轴系统故障诊断方法,并对汽车传动主轴系统过载、滚动轴承元件故障进行实例验证。结果表明该方法能准确对故障类型数据进行聚类,为收集异常数据以便未知故障的发现与诊断提供了数据支持,与多元支持向量机和快速Newman算法的对比结果表明,该方法具有更高的识别精度与效率。     

超精密点对点运动3阶轨迹规划算法研究

研究了一种优化的超精密点对点运动3阶轨迹规划算法及其精度补偿方法。首先阐述了超精密轨迹规划具有可实用性所必须具备的特征以及实现轨迹时间优化的基本要求。后以系统动力学限制为基础,考虑运动轨迹的全过程,提出了一种通过预处理以获得时间优化的3阶轨迹直接规划算法。提出了一种适当降低系统动力学限制的时间圆整方法,有效补偿了算法计算机离散实现时所带来的精度损失。实例证明了本文提出算法的有效性和可靠性。该算法也成功应用于纳米级精度的半导体加工装备的研发中。     

附件能耗对电动汽车续驶里程和能量消耗率的影响研究

在电动汽车示范应用和推广过程中,续驶里程一直是制约其发展和推广的瓶颈问题也是消费者最为关心的问题。针对新能源汽车续驶里程现有的估算方法较为简单,特别是在外界温度变化及附件设备使用等复杂多变的实际出行环境中,估算结果与真实行驶里程差距较大,从而导致"里程焦虑"效应。本文提出一种基于附件能耗电动汽车续驶里程计算方法,采用基于空调功率及开启时间的平均能耗法,对续驶里程进行估算,实验结果表明将工况识别与预测相结合的方法满足实际控制需求,并提高剩余续驶里程估算精度。     

基于ICP的移动机器人同时定位与地图构建的研究

针对大规模环境下移动机器人使用传统ICP算法进行同时定位与建图存在的地图点匹配计算量随时间逐渐增大导致实时性降低的问题,提出一种按照移动机器人里程阈值分割地图并分步进行ICP计算的SLAM算法,该方法通过限制ICP的计算量而使系统达到实时性要求。采用MRPT仿真软件对同一环境的数据集分别进行地图构建,仿真对比结果表明,利用改进的ICP算法能有效地解决实时性降低的问题,提高构建的地图质量,该方法比传统的ICP算法有较强的稳定性和鲁棒性。     

S曲线加减速控制方法研究

针对目前S曲线加减速控制的不足，研究了易实现控制的S曲线加减速算法。给出了控制策略和实时控制方法。基于该算法和控制方法进行了应用研究，并给出了应用实例，结果表明采用该算法和控制方法实现高速高精度是正确的和可行的。     

基于STL面片法向矢量的自适应分层算法

文章分析、比较了快速成形自适应分层的现有算法。提出了基于STL文件三角形面片法向矢量的自适应分层算法。该算法根据给定的加工精度，可以很方便地求出相应的符合精度要求的分层厚度。通过与现有算法的比较，表明该算法简单、计算量较小而且容易实现。     

基于三维光栅扫描测量的全自动标定技术

介绍了目前基于三维光栅扫描测量标定技术的国内外发展状况,提出自由置位固定编码多目标跟踪提取连续图像轮廓的全自动标定技术,同时给出了此技术的具体算法实现。利用本文提出的全自动标定技术,得出了相应的实验结果,并将该实验结果与利用通用的MARR算法得到的结果对标定精度进行了比较、分析。最后,得出本文所提出的全自动标定技术不仅可以使操作更加便捷,而且能够很好地保证标定图像轮廓边缘的定位精度,同时使整个系统的标定精度保持在0·005~0·02mm范围内的结论。     

样条插值算法在钢材材质无损检测分选仪中的应用

钢铁材料的成分和组织结构与其磁性能及机械性能人有直接相关性，据此可以实现钢材材质的电磁无损检测分选。但现有电磁分选仪的数据处理大都建立在材质特性参数与磁导率成线性关系这种假设的基础上，实际应用中检测分选效果较差。提出了将样条插值算法引入到仪器的数据分析处理过程中，比较好地近似钢铁件的材质－磁导率关系曲线，从而提高了仪器的材质分送效果。对算法进行了理论推导，给出了长法表达式及误差估计，并指出了仪器应用中确保检测精度的要领。试验验证了算法的有效性。     

数控系统轮廓圆弧插补算法研究

对平面圆弧插补的算法进行研究后,提出了提高插补精度的算法,即半步长插补算法,包括切线法和内接线法,并对整步长的内接线法提出了改进算法.     

变负载阀控马达系统的阈值开关模糊PID控制

阀控马达系统在实际生产中应用广泛。文中采用Matlab工具箱中的S函数实现了对一种特殊的变负载阀控马达系统数学模型的建立。在分析模糊PD控制器原理的基础上，充分地结合传统PID控制精度高和模糊PD控制器动态性能好的特点，设计了一种阈值型模糊PID算法，通过在Matlab／Simulink中仿真分析对比，表明了这种算法的有效性。     

基于DXF文件的图形元素重复性检测方法研究与实现

使用大型笔式数控绘图机绘图时,在DXF文件中存在图形元素完全或部分重合的情况下,会产生绘图光顺性差、精度低、无效行程大等问题,针对此种情况,本文提出了对直线、圆弧和圆等常见图形元素进行重复性检查的优化算法;本算法有效的减少了绘图机抬笔次数,提高了绘图精度,缩短了无效行程,已在工程中得到成功应用。     

金刚石刀具高速精密切削加工的研究

采用聚晶金刚石刀具和天然金刚石刀具对LY12高强度铝合金进行了高速精密切削试验 ,系统研究了切削条件、切削用量对加工表面粗糙度的影响规律。结果表明 ,在比常用切削速度高 8倍的高速切削速度范围内(v=80 0～ 12 0 0m/min) ,采用圆弧刃天然金刚石刀具可获得Ra0 0 4～ 0 0 6 μm的高光洁加工表面 ;采用直线刃聚晶金刚石刀具可获得Ra0 0 7～ 0 1μm的光洁加工表面。切削速度对加工表面粗糙度的影响主要受到机床动态特性的制约 ;进给量的选择范围较大 ;背吃刀量对加工表面质量影响极大 ,为获得较小表面粗糙度必须合理选用背吃刀量     

五自由度磁悬浮轴承控制系统的研制

阐述了五自由度多输入多输出磁悬浮轴承控制系统,其复杂算法的实现依赖高效浮点数字信号处理器,而高速高精度A/D是合理采样的保证.分析了整个控制系统中传感器和功率放大器的功能和作用,通过试验研究得出了结论,控制系统的设计达到了预期要求,磁悬浮系统具有响应速度快、精度高及稳定性好等特点,可广泛用于生物医学等行业.     

局部关节型喷涂机器人控制系统及轨迹算法

提出了一种新的喷涂机械人控制系统模式及一种新的轨迹规划算法.该算法通过在加减速阶段增加一定的控制周期来提高运动速度的平稳性,同时也提高机器人运动的精度.