基于差动制动的SUV防侧翻控制仿真研究

在汽车行驶安全性研究中,为提高SUV极限行驶性能中的抗侧翻能力,建立了一种差动制动的防侧翻控制方法.建立了三自由度SUV侧翻模型,并在SUV侧翻模型的基础上推导出横向载荷转移率,作为汽车的动态侧翻性能指标,用来定量的表示汽车的侧翻稳定性能,并用特定值作为控制系统的触发因子,从而在符合控制条件时通过PID控制器对侧向加速度差值进行控制,进而进行制动力的分配,实现差动制动控制.以Matlab/Simulink和CarSim仿真软件作为仿真平台对SUV防侧翻控制系统进行联合仿真,仿真结果表明在典型工况下SUV防侧翻性能得到有效改善,横向载荷转移率值降低12.5%左右.实验证明,研究结果对SUV防侧翻控制系统的设计具有一定参考价值.     

基于电动助力转向的汽车防侧翻预警系统研究

为了使驾驶员能主动感知车辆侧倾状态、防止车辆侧翻,提出了一种新型基于电动助力转向的防侧翻预警系统;利用横向载荷转移率的门限值作为防侧翻预警控制的触发条件,采用助力电机电流补偿控制,当车辆侧倾较大,即横向载荷转移率超过门限值时,预警控制系统使驾驶员操纵转向盘力矩增大,结合侧翻报警灯工作,提醒驾驶员车辆正处于危险工况;MATLAB/simulink中的仿真分析验证了防侧翻预警控制器能有效的提高车辆的操稳性。     

线控转向汽车防侧翻稳定性控制

通过线控转向（Steer by Wire,SBW）系统控制汽车方向盘转角提高某汽车在极限行驶中抗侧翻能力.建立SBW整车模型,基于紧急避让、紧急掉头和蛇行运动等3种危险操纵稳定性工况分析,得出该车易侧翻的结论.提出基于横向载荷转移率(Lateral Load Transfer Ratio, LTR)的车辆动态防侧翻控制算法,通过SIMULINK与CarSim的联合仿真平台,建立转向优化控制模型.仿真结果表明在典型工况下该车防侧翻性能得到明显改善.     

车辆主动转向和独立驱动集成控制

针对车辆行驶安全的主动控制问题,本文提出一种主动转向和4轮独立驱动的双层集成控制系统.针对所建立的8自由度汽车模型,利用上层控制结构的质心侧偏角—质心侧偏角速度β–■相平面算法,实现对车辆运动状态的确定;利用下层控制结构的滑模变结构和二次规划算法,实现主动转向和驱动力的协调,控制车辆的运行状态.在MATLAB/Simulink下,对集成控制器进行增幅正弦极限工况的仿真,结果显示该集成控制器可将车辆的横摆和侧滑控制在安全的区域内,明显提高极限工况下的车辆稳定性.     

汽车侧翻预警及防侧翻控制

为了减少汽车侧翻事故,提出了一种基于模型的汽车侧翻预警算法以及在预警基础上的防侧翻控制算法.预警算法通过三自由度线性汽车侧翻模型计算将来一段时间内汽车横向载荷转移律的绝对值,由侧翻条件得到侧翻危险时间;控制算法根据预警时间来触发比例-微分控制器对汽车实施控制.结果表明,预警算法能够及时准确预测汽车侧翻危险,而控制方法可以更好地发挥制动器效能,防止汽车侧翻.     

横摆力矩和主动前轮转向结合的车辆横向稳定性模糊控制仿真

提出一种基于横摆力矩和主动前轮转向相结合的车辆横向稳定性控制方法,以横摆角速度和侧偏角为控制目标,利用前馈补偿和模糊控制产生横摆力矩和附加的前轮转角,通过控制制动力的分配以及对转向角的修正,使车辆转向行驶时的横摆角速度和侧偏角很好地跟踪参考模型.对转向轮阶跃输入和正弦输入两种工况分别进行了仿真研究,采用横摆力矩和主动前轮转向相结合控制方法,车辆转向时的瞬态及稳态响应优于单独的横摆力矩控制,表明该方法能有效地控制车辆横摆角速度和侧偏角,提高车辆转向时的横向稳定性,同时能有效地减轻驾驶员操纵负担.     

基于协同转向的铰接车辆轨迹跟随控制研究

针对铰接车辆后轴主动转向实现跟踪首轴轨迹的问题,本文提出一种基于多轴协同转向的补偿模糊PID控制方案.首先,根据各车轴具有同一转动中心的假设,利用扩展阿克曼转向原理确定了车轴的前馈控制转角;其次,依据首轴中心行驶轨迹,计算后轴的跟随偏差及变化率,并利用模糊PID控制理论,确定后轴的补偿控制转角,提高车辆的轨迹跟随控制性能;最后,在典型道路工况上,通过设置不同速度、道路附着系数及控制方案检验补偿模糊PID控制方案的轨迹跟随性能及鲁棒性.结果表明：在相同速度及道路附着系数下,相比于扩展阿克曼转向前馈控制及模糊PID控制方案,本文设计的补偿模糊PID控制进一步降低了轨迹跟随时各车体的横向偏差,并减小了车辆之间的横向铰接力;与PID控制相比,在不同速度及道路附着系数下,验证了补偿模糊PID控制具有一定的自适应性能.     

主动前轮独立转向系统分析与研究

为了提高车辆的操稳性,提出了新型主动前轮独立转向系统,介绍了主动前轮独立转向的工作原理和结构形式,建立了系统数学模型;提出了主动前轮独立转向的控制策略,上层控制器采用PI控制,由横摆角速度偏差得出总控制转角,下层控制器负责内外侧转向轮的判断以及计算内外侧转向轮具体的转角;在仿真软件MATLAB/Simulink里进行了控制策略有效性仿真,仿真结果说明对于不足转向车辆,主动前轮独立转向系统能比传统的主动前轮转向系统更有效地提高车辆操纵稳定性。     

重型车辆侧翻预警系统的开发

建立了重型车辆三自由度车辆模型,经过鱼钩工况仿真验证,确定此模型比较准确,可用于预警系统的仿真研究;以横向载荷转移率(LTR)预警门限值为参考值,应用经典卡尔曼滤波原理对车辆运行状态进行实时估计,实时计算出反映侧倾危险的侧翻时刻,从而开发了一套对重型车辆进行观测的侧翻预警系统。经在高附着路面上进行实车试验,设LTR预警门限值为0.2,侧翻时刻为3s,并在侧向加速度为0.2的条件下,该系统能及时做出预报,说明此系统有效可靠。     

Rollover Prevention of Mobile Manipulators using Invariance Control and Recursive analytic Zmp Gradients

We present a rollover prevention control law for wheeled mobile manipulators based on the invariance control framework, and that makes use of recursively calculated analytic gradients of the mobile manipulator’s zero moment point. Our controller relaxes many of the assumptions made in existing approaches, and enhances robustness through the use of exact gradient information. Numerical experiments demonstrate the improved performance of our controller vis-à-vis existing rollover prevention schemes.     

基于MFC的翻转测试平台控制软件的设计

针对MEMS加速度传感器只能对单一方向进行标定而不足以实现自动批量化的问题,设计了基于MFC的MEMS加速度传感器翻转实验平台的控制软件;该软件是通过串口与DSP之间按照规定的协议进行通信,对DSP进行了有效的控制并实时显示分析DSP传送回来的数据,实现对步进电机运转情况以及翻转台状态的实时显示,根据倾角传感器自带的协议,模拟7段数码管图形化的显示了倾角传感器的实时数据,进一步对翻转台的状态进行了解析,达到了实时同步、直观显示、易于控制的效果。     

A Tire Stiffness Backstepping Observer Dedicated to All-Terrain Vehicle Rollover Prevention

Most active devices focused on vehicle stability concern on-road cars and cannot be applied satisfactorily in an off-road context, since the variability and the non-linearities of tire/ground contact are often neglected. In previous work, a rollover indicator devoted to light all-terrain vehicles accounting for these phenomena has been proposed. It is based on the prediction of the lateral load transfer. However, such an indicator requires the on-line knowledge of the tire cornering stiffness. Therefore, in this paper, an adapted backstepping observer, making use only of yaw rate measurement, is designed to estimate tire cornering stiffness and to account for its non-linearity. The capabilities of such an observer are demonstrated and discussed through both advanced simulations and actual experiments.     

基于随机模型的艾滋病预防与控制策略研究

建立了艾滋病传播过程中感染者人数占总人口比例所满足的随机模型,分析了环境因素对艾滋病传播过程的影响,利用数值解方法对模型进行分析,结合我国数十年间艾滋病病毒感染者实际数据进行仿真,验证模型的有效性;并对未来我国艾滋病病毒感染者人数占总人口比例进行预测,通过对其中的传染率控制指标β进行分析,得出这一指标的波动对艾滋病流行趋势的影响.通过分析其均值与方差,提出对β的调整策略以达到一定的控制目标,从而为艾滋病的预防和控制提供一定程度上的决策支持.     

基于MODBUS协议的电气火灾监控仪表的开发

预防电气火灾最有效的方法之一就是安装电气火灾监控系统。MODBUS协议以其高效性、可靠性,广泛应用于电力行业。通过研读国家相关标准,分析得出电气火灾监控仪表要实现的功能,设计了一款以STM32F407微控制器为核心,基于MODBUS通信协议的电气火灾监控仪表,并由该仪表构建智能网络化的电气火灾监控系统。     

基于GPS和GSM的车辆倾翻事故报警系统设计

为了提高车辆的安全驾驶性能,对车辆的横向与纵向倾翻事故进行研究,以Atmega16单片机为处理单元设计了一倾翻事故报警系统;系统采用XW02-1S2422双轴角度传感器实时测量车辆的横向和纵向倾翻角度,根据设定的倾翻极限角度实现车辆的倾翻状态的监控与预警功能,并利用声光信息提示司机;当车辆发生翻车事故时,利用GPS准确定位事故现场,通过GSM将定位结果以短消息的方式发送到指定手机,以便于及时救援;大量试验表明,系统可以实现对倾翻事故的报警功能,准确率达到95%。     

基于MEMS传感器的物流车辆位置及姿态追溯系统设计

为了解决物流响应慢,货物在仓库中丢失,以及车辆在运输货物途中出现事故等问题,研究了一种基于嵌入式的物流跟踪及车辆姿态检测系统。该系统通过车载平台与物流中心联网对车辆实时状况分析并进行预处理,在物流运输过程中能够实现物流实时跟踪。在实际应用中,该系统能够对货物的位置进行实时确认,并在数据中心可以接收到车辆是否出现故障或车辆姿态信息,在车辆故障和姿态异常时发出预警信息。     

基于拥塞控制和资源调节的DDOS攻击防范策略

网络需求的剧增,对网络服务质量的要求也越来越高,拥塞已经成为一个十分普遍和重要的问题。造成网络拥塞的原因多种多样,针对各原因也有相应的缓解和解决办法。文中提出一种基于拥塞控制和资源调节的DDOS攻击防范策略,该策略由路由器端和被攻击目标端共同配合,防范DDOS的攻击。     

基于大集控运行模式下的危险防控与操作能力创新

介绍大集控运行方式下电网操作流程、步骤和危险点,从制度、管理、技术三方面创新入手,提出在现行条件下保证电网安全、提高操作能力的办法。     

基于Intranet的分布式可控监测技术在大气污染上的应用

本课题综合利用Intranet、监测、控制等多项技术，对大气污染的监测、预报展开研究。