车道保持系统的车辆状态预测模型

针对目前车道保持系统中车速变化较大时,被控车辆偏移量较大的问题,通过状态预测方法,设计了用于单目视觉车道保持系统的状态预测模型.单目摄像头识别预瞄点处车一路偏差,考虑车辆经过预瞄时间后的状态变化量,设计基于车辆状态的预瞄点处车一路偏差模型.通过仿真与实车试验验证,说明提出的车辆预测模型能够准确预测出预瞄点处的车一路偏差,减小预测模型误差,提高车道保持系统控制精度和准确性,一般工况下,能够使车-路偏移量控制在10 cm以下.与目前采用的简化车路偏差模型相比较,能够提高被控车辆对于车道中心线的跟随性能.     

基于SOTIF的车道保持辅助系统架构设计

随着自动驾驶技术的飞速发展,随之增加的是电子电气元件,繁多的电子器件在使用的过程中可能导致车辆出现故障,其中表现为功能不足和功能局限,从而降低自动驾驶车辆的安全性。为解决此问题,提高自动驾驶技术的安全性和可靠性,预期功能安全要求及标准的出现为此提供了参考依据。预期功能安全强调规避由于预期功能性能限制所造成的不合理风险,其解决问题的思路是首先运用安全分析方法将危险场景识别出来,然后根据危险场景制定应对策略,再对此场景进行仿真验证或实车测试,最后根据实验结果再次优化。因此,从源头提升自动驾驶车辆安全水平,对自动驾驶技术的开发具有缩短测试里程、节省开发费用、加快开发速度等重要的指导意义。基于此,笔者运用预期功能安全的标准法规对车道保持辅助系统进行规范设计,按照预期功能安全的设计流程,对车道保持辅助系统进行系统规范、功能描述并一一罗列可能出现的功能局限,然后进行架构设计。仿真结果表明,通过此方法设计的车道保持辅助系统架构,可以有效地避免一些功能局限问题,从根本上解决高级辅助驾驶系统的功能不足问题,减少可能遇到的已知和未知的不安全场景,从而提高自动驾驶技术的安全性。     

大金龙首创车道偏离报警系统

由大金龙首创的车道偏离报警系统（简称LDWS．Land Departure Warning System）从2012年7月12日起在其旗下的全系公路客车上选装，这也意味着中国客车进入一个主动安全的新时期。     

电控汽车车道保持辅助系统简介

驾驶人走神、疲劳驾驶、对突发事件反应不灵敏等原因,均可瞬间造成交通事故。据统计,约有14％的高速公路交通事故是因为机动车偏离车道引起的。如果驾驶人在3s内注意力不集中,有80％会造成交通事故,主要表现为车道偏离和追尾事故。为了提高高速行车的安全性,车道保持系统应运而生。     

车道偏离预警系统未报警致因的故障树分析

应用故障树分析方法对车道偏离预警系统的可靠性进行了研究,简要介绍了故障树分析的基本理论以及车道偏离预警系统的工作原理,建立了以车道偏离未报警为顶事件的故障树,给出了车道偏离未报警的各种原因及其组合方式,采用下行法对车道偏离预警系统故障进行了定性分析和定量计算,确定了系统的薄弱环节以及故障维修的顺序。     

基于SMR主动隔振系统的功率流最优控制策略

用功率流指标描述主动隔振系统中能量的传输,以传输到接受体的功率流最小为最优化控制目标,推导主动隔振系统中功率流传递的最优化控制表达式,提出了基于ＳＭＲ模型功率流的最优控制策略,对四边简支矩形薄板的主动隔振进行了研究。     

基于SMR主动隔振系统的功率流最优控制策略

用功率流指标描述主动隔振系统中能量的传输 ,以传输到接受体的功率流最小为最优化控制目标 ,推导主动隔振系统中功率流传递的最优化控制表达式 ,提出了基于 SMR模型功率流的最优控制策略。对四边简支矩形薄板的主动隔振进行了研究。     

基于人工势场的车道保持系统研究

针对基于偏差反馈PID控制的车道保持系统跟踪精度不高的问题,提出了一种基于人工势场的控制方法,其考虑位置和角度偏差对车辆的影响,而且包含了一定的预瞄信息。对人工势场法进行分析,利用李雅普诺夫函数计算验证了使用人工势场法的车道保持系统的稳定性,保证了车辆在满足车道保持功能的同时还提高了控制精度,增加了车辆行驶安全性。进行仿真比较偏差反馈PID控制和人工势场法,结果表明,基于人工势场法的车道保持系统满足车道保持系统的实时性且提高了系统的跟踪精度和稳定性。     

基于道路基础结构的车道偏移预警系统阐述

据不完全统计,因驾驶员间歇性注意力不集中导致的车道偏移交通事故占整个交通安全事故的三分之一,而车道偏移预警系统就是汽车驾驶安全的关键技术之一,可以有效避免因为非主动车辆的偏移而引起的交通事故,为了积极预防由车道偏离引发的交通安全事故,车道偏离预警系统被广泛应用于现代汽车。基于此,本文从车道偏离导致事故的严重性和车道偏离预警的重要性出发,论述了车道偏离预警系统发展的必要性。     

基于模型预测控制的汽车底盘协调控制策略

通过电子控制系统主动干预车辆的纵向、横向和垂向动力学特性,可以提高车辆的稳定性和操纵性,进而保证车辆的安全行驶。将主动转向、主动横摆力矩控制和主动悬架结合,根据轮胎的力学特性,利用模型预测控制策略,通过轮胎力分配,实现底盘三向动力学的协调控制,并进行了仿真验证,结果表明与两向动力学协调控制相比,该控制策略可以有效提高整车的主动安全性。     

基于广义预测控制的汽车横摆稳定性控制

汽车在紧急避障操纵时容易丧失稳定性,通过四轮差动制动的方式对汽车施加附加横摆力矩可以实现汽车的横摆稳定性控制。由于汽车动力学模型的非线性以及参数和环境的不确定性,使用最优控制方法决策的附加横摆力矩在实际中往往无法保持最优。由此提出广义预测控制（GPC）方法决策附加横摆力矩。建立了七自由度非线性车辆模型作为预测模型,并通过实车试验对其精度进行了验证。通过Simulink/Carsim环境中的虚拟试验对GPC方法的控制效果进行了验证,结果表明GPC方法比LQR方法能更有效地提高汽车的主动安全性。     

基于底盘集成电控制动系统的新型主动安全技术发展综述

汽车人机一体化的智能主动安全技术充分考察各个方面和多种因素,达到人和汽车共同判断、共同决策和协调统一,实现人机互补的合作“伙伴”关系。这种技术本身就是多学科结合的产物,包括机械、计算机、信息、生理学、心理学和社会科学等技术领域,以及人机耦合与接口的现代高新技术。智能化前期工作是用汽车的驾驶辅助系统弥补人的感知、判断、操纵方面的不足。该技术将来一旦成熟,就可以进一步推进汽车主动安全智能化。     

基于播量控制模型的水稻直播机播种控制系统设计

水稻精量直播机能够降低劳动强度、增加作业效率、提高播种质量,其理想的播种效果是出苗一致且均匀,因此对播种精度提出了更高的要求。为此,设计了一种基于播量控制模型的水稻播种控制系统。通过试验建立水稻播量与其多影响因素间的数学模型,将其作为控制播量依据。以PLC为核心,霍尔测速传感器实时检测速度信号,依据控制程序中播量控制模型,控制排种电机转速,且工作参数可实时在触摸屏上显示,为智能化大型水稻直播机的研制提供基础。     

基于CFD模型的温室温度多指标GA优化控制

建立了基于CFD模型的温室温度多指标优化闭环控制系统.采用GA优化算法,在综合考虑温度平均值、温度均匀性和控制代价3项指标下,通过循环迭代构建了温度系统的闭环形式,获取了自然通风模式下的最佳控制量(入口和天窗开度),使得系统在多指标条件下达到最优.仿真实验表明:基于CFD模型的设计方法可将温室整体纳入控制系统之中,区别于传统的“点”控制形式,通过多指标体系的GA算法寻优,可使温室作物的区域性生长差异和能量消耗减小,提高温室控制精度,丰富温室控制系统的设计方法.     

基于PROSAIL模型偏差补偿的水稻叶绿素含量遥感估测

以东北水稻为研究对象,以提高叶绿素估测精度和模型可解释性为目标,提出了一种混合建模方法。以PROSAIL辐射传输机理模型为基础,模拟水稻冠层光谱,建立叶绿素含量的查找表,初步估测叶绿素含量,并采用最小二乘支持向量机(LSSVM)建立误差模型,对PROSAIL模型偏差进行补偿,弥补PROSAIL建模时产生的误差。为验证模型的估测能力,选取13种与作物叶绿素关系较为密切的植被指数,通过不同统计模型的模拟分析,筛选出4种较优的植被指数,分别建立单因子输入的最优预测模型(GNDVI、RSI、(S_(Dr)-S_(Db))/(S_(Dr)+S_(Db))的乘幂模型及MCARI的指数模型)。以4种植被指数作为输入,利用偏最小二乘法(PLS)、LSSVM回归法、BP神经网络及本文提出的混合建模方法分别构建水稻叶绿素含量多因子预测模型,并进行估测和验证。结果表明,相比单因子输入的最优预测模型,混合模型具有较低的预测偏差,其建模集R~2=0. 740 6,RMSE为0. 985 2 mg/dm~2,验证集R~2=0. 733 2,RMSE为1. 084 3 mg/dm~2。与采用其他多因子预测模型相比,本文方法具有较高的估测精度和良好的鲁棒性。另外,混合建模方法以PROSAIL模型为基础,物理意义较为明确,提高了预测模型的可解释性。本文可为作物叶绿素含量估测提供新的思路和方法,为诊断水稻氮营养含量和监测水稻长势提供参考。     

基于ADAMS和Simulink联合仿真的主动悬架控制

为减少车辆控制系统开发周期和成本，以某皮卡车为研究对象，利用ADAMS／VIEW软件建立了车辆多体动力学模型；基于随机次优控制策略设计了主动悬架控制器，并通过Matlab／Simulink编写了控制算法对其进行联合仿真，通过不断修正控制参数直至得到满意的控制效果。将采用主动悬架系统得到的仿真结果与采用被动悬架系统得到的仿真结果进行了性能对比，结果表明主动悬架系统有效地改善了车辆的行驶性能。     

基于整车模型的地面车辆主动悬架控制

由一种过滤反馈信息控制方案和一种输入退耦变换技术整合而成的主动悬架控制方法,专为整车悬架系统而设计。通过内控制循环(乘坐控制器)对弹簧刚度系数和阻尼系数进行主动过滤,以及通过外控制循环(姿式控制器)对车辆垂直、纵倾或侧倾速度进行跳振减振,可以使高于或低于车轮频率模式的簧上质量(车身)运动得到抑制。内控制循环与外控制循环通过输入退耦变换进行耦合。主动悬架控制的性能已经通过仿真得到证实。     

模型跟踪主动四轮转向汽车最优控制研究

基于车辆线控转向技术,根据最优控制理论,提出了一种汽车前、后轮转角主动转向控制新策略。以汽车侧向动力学二自由度模型为基础,确立了车辆转向理想跟踪模型,设计了四轮主动转向最优控制器,对所设计的控制器进行了仿真分析与验证。仿真结果表明:所设计的前、后轮转角最优控制器改善了车辆瞬态与稳态响应特性,且能很好地跟随理想车辆转向模型,提高了车辆的操纵稳定性。