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加速过程中, 车辆的油耗与驾驶员的操作策略密切相关. 本文通过最优控制方法定量化地研究了挡位离散型车辆的经济性加速策略. 将加速策略的辨识构建为一个Bolza型最优控制问题(Optimal control problem, OCP), 设计了考虑加速距离影响的经济性定量评价指标. 该问题含有离散型控制变量, 隶属于混合整型最优控制问题, 且性能函数和状态方程呈现强非线性. 为高效地求解该问题, 结合变速器挡位切换规律, 将该整型问题转化为多段光滑问题的协同优化, 采用Legendre伪谱拼接法实现变速器挡位、换挡时机、发动机力矩的数值求解. 解析分析了经济性加速策略的形成机理, 总结了实用化的经济性加速度选择策略和挡位切换规律. 仿真验证了所求策略的节油潜力. 相似文献
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在极限轮胎-路面条件下,智能汽车的横向操纵性能急剧恶化,增加了自动驾驶系统的控制难度。现有研究主要聚焦智能汽车轨迹跟踪的性能,但是难以解决低附着路面、紧急避障等极限工况下的智能汽车轨迹跟踪时的安全性和稳定性。利用模型预测控制方法实现了智能汽车的轨迹跟踪,同时保证智能汽车行驶稳定性和安全性,仿真试验同样表明该控制器具有较好的鲁棒性。结合二次型代价函数和安全约束构建了轨迹跟踪的开环最优预测控制问题,通过约束车辆的前后轮侧偏角,保持极限工况下智能汽车的行驶稳定性。研究方法与结果可为智能汽车设计提供参考。 相似文献
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最优控制问题的Legendre 伪谱法求解及其应用 总被引:1,自引:0,他引:1
伪谱法通过全局插值多项式参数化状态和控制变量,将最优控制问题(OCP)转化为非线性规划问题(NLP)进行求解,是一类具有更高求解效率的直接法。总结Legendre伪谱法转化Bolza型最优控制问题的基本框架,推导OCP伴随变量与NLP问题KKT乘子的映射关系,建立基于拟牛顿法的LGL配点数值计算方法,并针对非光滑系统,进一步研究分段伪谱逼近策略。基于上述理论开发通用OCP求解器,并对3个典型最优控制问题进行求解,结果表明了所提出方法和求解器的有效性。 相似文献
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汽车行驶过程中的油耗不仅同车辆自身性能相关,也取决于驾驶员的操作方式.本文研究了装备无级变速器和汽油发动机的车辆的经济性巡航策略.首先建立了车辆纵向动力学模型和发动机油耗模型,将经济性巡航策略的辨识构建为一个最优控制问题.该问题的性能函数呈现高阶非线性且存在凹弧段,是一个典型的奇异最优控制问题.因此采用Legendre伪谱法进行求解.结果显示:当平均巡航速度较低或较高时,应采取匀速(CS)行驶策略;当中速时,"加速滑行"(PnG)策略更为经济,相对匀速策略最大节油率达13%.最后探讨了PnG策略的节油机理、经济性与舒适性的关系. 相似文献
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不当的加速策略是造成车辆行驶油耗变差的重要原因,为降低加速过程油耗,通过伪谱最优控制方法定量化地研究CVT型车辆的经济性加速策略。在建立包含发动机油耗的车辆纵向动力学模型、提出消除加速距离影响的当量油耗指标基础上,将经济性加速策略的辨识构建为一个Bolza型最优控制问题。该问题的状态方程和性能指标具有强非线性,理论求解困难,因此利用Legendre伪谱法实现其数值求解,得到经济性加速度的量化表达,并进一步分析数值求解结果的形成机理。研究表明,经济性加速策略本质上是提高发动机效率和降低风阻能耗的整体协调优化;最优加速策略是与发动机特性和目标末速度密切相关的动态策略;过于激烈或平缓的加速度均会造成油耗变差。最后,仿真验证了经济性加速策略的潜在节油效果。 相似文献
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面向工业设计的产品设计DNA研究现状与进展 总被引:4,自引:0,他引:4
产品设计DNA是基因工程的思想运用于工业设计领域所产生的新概念,涉及多个知识领域,旨在赋予产品独特的形态及风格意象以塑造品牌。文中系统地总结了国内外产品设计DNA研究的现状与进展,重点介绍了表达结构、应用研究进展、关键技术及现有研究之不足。最后提出产品设计DNA研究的热点与趋势为:揭示全生命周期下的产品设计DNA生成与衍化规律;探索用户对于产品设计DNA的认知机制;实现产品设计DNA推理与生产环节的衔接。 相似文献
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智能网联车路云协同系统架构与关键技术研究综述 总被引:1,自引:0,他引:1
随着汽车产业电动化、智能化、网联化、共享化的发展驱动, 全球主要强国均将智能网联汽车列为国家战略发展方向. 蜂窝车联网、边缘计算网络和高精度定位系统的技术发展, 为车车、车路、车人和车云系统的全面融合提供了有效支撑. 车辆、道路、云平台与蜂窝车联网(Cellular vehicle-to-everything, C-V2X)网络的融合, 加速打通车内与车外、路面与路侧、云上与云间的信息互通, 为实现车路云一体化的融合感知、群体决策及协同控制提供了重要基础. 首先, 梳理了智能网联车路云协同系统架构与关键技术, 对该领域的演进特征、发展制约因素进行了总体概述; 其次, 阐述了新型车路云协同系统、智能网联C-V2X通信系统、云控系统和车路云协同测试系统的架构设计与工作原理; 然后, 从C-V2X组网、融合定位、测试评价角度, 介绍了车路云协同系统融合V2X网络、融合定位的技术演进与研究进展, 给出了智能网联场景的仿真平台、实车测试及评价指标; 最后, 对智能网联车路云协同系统的协同组网与控制、互操作、边缘智能服务和安全技术层面的发展趋势进行了展望. 相似文献