基于H_∞鲁棒SUKF算法的永磁同步电机转速观测器设计

为了解决永磁同步电机定子电阻变化对速度观测的影响,利用α-β坐标系下永磁同步电机非线性系统模型,引入H_∞鲁棒滤波算法增强观测器鲁棒性。为了解决sigma点计算量大的问题,采用超球体单形采样方法,提出一种新的非线性滤波器。最后设计了H_∞鲁棒球形无迹卡尔曼滤波观测器对永磁同步电机转速进行状态观测。当永磁同步电机定子电阻变化时,对比分析了H_∞鲁棒球形无迹卡尔曼滤波器与无迹卡尔曼滤波器、球形无迹卡尔曼滤波器在相同系统噪声和量测噪声时电机转速误差方差。H_∞鲁棒球形卡尔曼滤波器的转速误差方差接近7rad/min,明显小于后两者观测器观测值(40、20rad/min)。     

ASME 超声波检验方法的适用性演化

通过对ASME规程、Ⅴ卷规定的超声波检测方法的演化,使其适合我国NDT人员的检测习惯,使用时简洁、方便、可操作性强、通用性好。     

复合工况下四轮驱动电动汽车操纵稳定性控制

设计一个考虑车辆侧纵向耦合的模型预测控制器(Model predictive control,MPC)用于提升四轮驱动电动汽车在复合工况下的操纵性和稳定性.基于传统UniTire轮胎模型,推导面向控制器设计的复合工况UniTire轮胎模型解析表达式;基于前后轮侧偏角相平面提出一种新的车辆稳定性评价标准,通过前后轮侧偏角的位置到坐标原点的距离判断车辆的稳定性,给出定量的稳定性指标;采用MPC控制器结构将车辆操纵性控制、稳定性控制以及四轮滑移率约束作为目标函数,采用复合工况UniTire轮胎模型表达式和双轨车辆模型构建预测模型,并且通过稳定指标和轮胎滑移率实时调整各个目标的权重以达到最优的控制效果;通过Simulink-CarSim联合仿真和硬件在环(HiL)测试对算法进行验证,结果表明,该控制器能够根据车辆稳定性指标动态调节跟踪权重,有效提升车辆的操纵性和稳定性.并且由于复合UniTire轮胎模型的使用,极限工况下控制器决策的四轮力矩更小,有效地抑制轮胎滑移率的增加.     

基于摄像头和车道线的增强定位系统

针对传统利用摄像头识别的车道线侧向定位技术中,因车道或者其左右边界点匹配错误导致换道等工况下行驶易造成较大定位误差的问题,本文结合换道识别方法,首先提出了多指标加权评价地图匹配算法,设计了车道左右边界点确定方法;然后,在准确匹配到车道和其边界点的基础上,提出了一种基于摄像头的双边界线侧向定位方法,提高了车辆相对车道的侧向定位精度;最后,将摄像头与全球定位系统（GPS）、惯性测量单元（IMU）、轮式里程计和轻量化车道级地图融合形成一个完整的定位系统。实验结果表明,与传统利用摄像头与车道线融合定位方法相比,本文设计的定位系统精度和稳定性有了明显提升,为自动驾驶定位提供了一种低成本、高精度的解决方案。     

基于Transformer的轮式里程计误差预测模型

针对利用轮式里程计定位时会产生难以预测和多变误差的问题,提出了使用Transformer神经网络建立轮式里程计误差预测模型,以准确预测变化的里程误差,提高了轮式里程计的定位精度。首先,建立不考虑工况特征和考虑工况特征两种模型。然后,在多种工况下与LSTM模型进行对比实验,结果表明：在常规和挑战性工况下,本文模型相比LSTM模型具有更高的精度、稳定性和可靠性。同时,相比于不考虑工况特征,考虑工况特征能有效提高模型的整体性能。     

对接路面轮胎瞬态侧偏特性研究

对接路面轮胎瞬态侧偏特性对于车辆方向稳定性至关重要。通过仿真与试验的手段研究对接路面轮胎瞬态侧偏特性及其机理。建立用于对接路面轮胎瞬态侧偏特性仿真的轮胎模型,通过考虑胎体复杂弹性变形,并将印迹区域内胎面单元离散处理,得到轮胎滚动过程中胎面单元的变形特性,推导出基于胎面变形的轮胎力和力矩的一般表达式。利用高-低附对接路面台架试验数据对模型进行了验证。通过仿真研究对接路面轮胎瞬态侧向力和回正力矩特性,深入分析对接路面轮胎瞬态侧偏力学特性机理以及轮胎胎体弹性、轮胎侧偏角和摩擦因数阶跃幅值对这一特性的影响。分析结果表明,胎体侧向平移刚度对侧向力松弛特性影响很显著。胎体平移刚度越大,侧向力松弛长度越短。研究工作有助于对接路面工况轮胎瞬态特性半经验建模以及车辆在对接路面上的方向稳定性分析和相关控制策略开发。     

基于模糊技术的自动离合器起步控制研究

针对自动离合器起步控制进行研究,建立了离合器的接合动力学模型和离合器动态摩擦力矩模型,分析了离合器的接合过程。应用模糊控制技术对自动离合器在车辆起步时的接合过程进行控制,并通过建立SIMULINK模型对控制系统进行仿真。结果表明,该控制系统避免了起步冲击和不能很好适应驾驶员起步意图的问题。     

各向异性刚度对轮胎力学特性及车辆操纵性的影响

为揭示各向异性刚度值与轮胎力学特性的关系以及对复合工况车辆操纵性的影响规律,首先,通过引入方向因子描述复合工况总切力方向,提高了UniTire对复合工况轮胎力的建模精度;然后,根据轮胎试验数据分析了不同各向异性刚度值下轮胎力学特性变化规律,建立了考虑轮胎各向异性刚度值影响的有效侧偏刚度表达式;之后,建立了考虑轮胎各向异性刚度值影响的复合工况车辆操纵性分析模型,分析了轮胎处于不同各向异性刚度值时纵向加速度对车辆操纵性的影响;最后,通过CarSim软件平台对分析结果进行了仿真验证。结果表明:当轮胎各向异性刚度强时,复合工况下不同的制动/驱动模式对车辆的操纵性影响很小;当轮胎各向异性刚度弱时,复合工况下不同的制动/驱动模式会使车辆呈现出不同的操纵性。