基于构架状态测量的轨道车辆车体横向振动估计

针对轨道车辆实际线路运行中振动状态的测量问题,提出了一种根据滑模理论算法设计的滑模观测器,利用可测振动数据对车辆振动状态实时估计的方法。建立简化轨道车辆横向动力学模型,基于该简化横向模型设计出具有鲁棒性的滑模观测器,通过实时测量构架的横移速度及摇头角速度,估计其横向振动位移以及车体横向振动状态。为了验证该观测器的有效性,利用SIMPACK动力学软件建立具有54自由度的某型国内高速列车整车仿真模型,通过动力学计算对其实际运行过程进行仿真,利用该方法得到的车体振动状态估计值与仿真结果进行对比。结果表明直线工况下车体的横向振动速度和位移通过观测器估计精度较高,而曲线上车体横向振动速度精度能满足要求,研究表明了所提出的滑模观测器的科学性与可行性。     

五轴重型特种车辆的状态估计及验证

多轴重型特种车辆具有载重大、质心高、速度快的特点,在高机动行驶条件下存在发生操纵失稳的可能性。质心侧偏角和横摆角速度是衡量车辆操稳性的关键判据,如果直接通过车载传感器测量存在测量困难、成本昂贵和长时误差等问题,因此开展了对五轴重型车辆的状态估计研究。基于Matlab/Simulink搭建了五轴特种车辆的13自由度动力学模型,利用行驶状态监测系统进行实车试验,验证模型的精确性,为估计模型提供理论依据及验证仿真平台。建立非线性三自由度车辆模型,基于无迹卡尔曼滤波算法,设计关于横摆角速度、质心侧偏角、纵向速度的状态估计器。以13自由度模型为仿真平台分别进行角阶跃输入、脉冲输入及正弦输入工况的验证。仿真结果证明,基于非线性三自由度车辆模型的状态估计器可实现对纵向速度、横摆角速度和质心侧偏角参数的动态估计。     

基于控制策略数据的ACC切入场景下HMI设计研究

目的 通过基于控制策略数据的智能汽车自适应巡航控制功能的人机界面设计研究、实践和评估,为自动驾驶汽车中的智能功能HMI设计提供参考方法和指导.方法 首先通过大量查阅文献资料,了解ACC功能在切入场景下的运行逻辑和控制策略参数.然后结合驾驶员操作及认知任务,抽离出汽车HMI中进行展示的数据信息.最后通过信息架构设计、基础元素设计和多屏互动方案设计等设计分析和实践,对切入场景下汽车多屏HMI进行设计.结果 对ACC功能切入场景下的设计方案进行了可用性测试评估,结果显示ACC的HMI设计方案逻辑清晰,有较高的可用性.结论 基于控制策略数据的HMI设计,能有效帮助设计人员进行复杂汽车智能功能的人机交互设计,提高HMI可用性.     

基于自适应H_(2)/H_(∞)滤波的锂电池SOC和SOH联合估计北大核心CSCD

准确、实时地估计电池的荷电状态(state of charge,SOC)和健康状态(state of health,SOH)是现代电池管理系统的关键任务。通过自适应H_(2)/H_(∞)滤波器可对锂电池的SOC和SOH进行联合估计。该方法基于锂电池的二阶RC等效电路模型,采用AFFRLS法在线辨识锂电池的模型参数,并利用H_(2)/H_(∞)滤波器估计锂电池的SOC,AFFRLS辨识与H_(2)/H_(∞)滤波交替进行,得到一种自适应H_(2)/H_(∞)滤波器。SOH依据AFFRLS辨识的电池内阻进行估计,实现了锂电池SOC与SOH的联合估计。实验结果表明:自适应H_(2)/H_(∞)滤波算法的估计精度高且鲁棒性强,电池的SOC和SOH的平均估计误差始终保持在±0.19%以内,相比于EKF和H_(∞)滤波算法有更高的估计精度与稳定性。     

车辆非平稳行驶状态下的半主动悬架控制

在建立车辆非平稳行驶路面激励模型基础上,应用LQG最优控制对车辆非平稳行驶状态下的悬架进行了半主动控制研究,并与平稳行驶状态下的控制进行比较,分析了悬架性能指标的权重系数对悬架性能的影响。研究表明:车辆在加速行驶时,半主动悬架的车身加速度、车轮动载荷与无控制时相比有一定减小,悬架动挠度在非平稳态行驶状态下的控制响应与无控制时相比有明显的滞后。