多类分类SVM在工程车辆自动变速挡位决策中的应用

经典的支持向量机(SVM)是针对二类分类的,在解决工程车辆自动变速挡位决策这种典型的多类分类问题时存在困难。本文提出了基于二叉数支持向量机的挡位决策算法,将分类器分布在各个节点上,从而构成了多类分类支持向量机,减少了分类器数量和重复训练样本的数量。该方法能够根据车辆的运行状态确定最佳挡位,从而及时、准确地满足工程车辆自动换挡的要求。试验结果表明基于二叉树的支持向量机性能要比遗传RBF神经网络略好。     

变量喷药自适应神经模糊控制器设计与仿真

为了减少除草剂用量,采用变量喷施除草剂方式进行除草.根据分别建立的杂草面积、喷药机械行驶速度与喷药量关系模型,得知杂草面积和喷药机械行驶速度是影响变量喷施效果的主要因素.为了获取喷药量与车速及杂草面积关系试验数据,设计了室内变量喷药试验台,使用DSP处理器及编码器分别得到杂草面积及喷药机械前进速度信息.结合所获试验数据,设计了一种基于自适应神经模糊推理（ANFIS）的双输入、单输出控制器.对控制器设计过程中输入输出变量的选取、隶属函数的选择及控制器的训练等进行了研究,数据经过30次训练后误差为1.47×10^-5.对控制器的速度采集、串行通信、电磁阀驱动等硬件电路及模糊控制软件流程,进行了设计.在Matlab中建立了自适应神经模糊控制仿真模型,仿真结果表明：在喷头打开时间为0.2 s,喷药机械速度为0～1 m/s,杂草面积在0～100 cm^2时,控制器可自动调节喷药量在0～4 mL变化.与采用传统模糊控制方式相比,该控制器自适应性强,具有较好的应用前景.     

基于自适应模糊推理系统的汾河流域参考作物蒸散量模拟研究

【目的】有效提高缺少气象资料条件下汾河流域参考作物蒸散量(ET₀)计算精度。【方法】选取汾河流域及附近7个气象站点1960—2017年逐日气象资料,根据不同气象要素组合,构建16种基于自适应模糊推理系统(ANFIS)的ET₀模拟模型,并与Hargreaves-Samani、Irmak-Allen、Makkink模型进行比较,评价ANFIS模型在汾河流域的适用性及可移植性。【结果】(1)ANFIS模型能很好地展现ET₀与各输入因子之间的非线性关系;仅输入Tmax、Tmin、Ra建立的ANFIS2模型模拟精度(平均R²为0.882,平均NSE为0.876,平均RMSE为0.341 mm/d)能满足使用要求,随着输入气象要素数量的增加,模型模拟精度不断提高;(2)在输入因子相同时,ANFIS模型精度高于Hargreaves-Samani、Irmak-Allen、Makkink模型;(3)ANFIS模型在汾河流域具有很强的泛化能力和可移植性,不同分区建立的ANFIS模型相互移植时具有较高精度(平均R     

变量喷药自适应神经模糊控制器设计与仿真

为了减少除草剂用量,采用变量喷施除草剂方式进行除草.根据分别建立的杂草面积、喷药机械行驶速度与喷药量关系模型,得知杂草面积和喷药机械行驶速度是影响变量喷施效果的主要因素.为了获取喷药量与车速及杂草面积关系试验数据,设计了室内变量喷药试验台,使用DSP处理器及编码器分别得到杂草面积及喷药机械前进速度信息.结合所获试验数据,设计了一种基于自适应神经模糊推理（ANFIS）的双输入、单输出控制器.对控制器设计过程中输入输出变量的选取、隶属函数的选择及控制器的训练等进行了研究,数据经过30次训练后误差为1.47×10^-5.对控制器的速度采集、串行通信、电磁阀驱动等硬件电路及模糊控制软件流程,进行了设计.在Matlab中建立了自适应神经模糊控制仿真模型,仿真结果表明：在喷头打开时间为0.2 s,喷药机械速度为0～1 m/s,杂草面积在0～100 cm^2时,控制器可自动调节喷药量在0～4 mL变化.与采用传统模糊控制方式相比,该控制器自适应性强,具有较好的应用前景.     

工程车辆并行自适应神经网络自动换挡控制

为了解决工程车辆在重载作业时传动系统效率大幅下降的问题,以工程车辆"两参数"换挡规律为依据,提出一种并行自适应神经网络自动换挡控制的方法。结构上由神经网络控制、自适应神经网络模型、网络评价和运行监控模型组成。仿真结果表明,该控制方法提高了工程车辆液力机械传动系统效率,有效地克服了神经网络控制实时性差,难以在工程实际中应用的问题,实现了换挡控制的智能化。     

基于滑模观测和模糊推理的车辆侧翻实时预警技术

提出一种实时的车辆侧倾状态观测器和侧翻预警算法.建立一种考虑轮胎力非线性特性的扩展3自由度车辆模型,并使用非线性最小二乘法拟合轮胎模型的参数.在车辆模型的基础上设计了基于超螺旋理论的滑模观测器,实时观测车辆的侧倾状态.侧翻预警算法依据当前车辆状态参数及变化趋势,通过构造模糊推理系统计算车辆侧翻指数,综合评价车辆侧翻的危险程度.使用车辆动力学仿真软件veDYNA进行的虚拟道路试验验证了观测器的观测精度和预警算法的预警效果.     

基于滑模观测和模糊推理的车辆侧翻实时预警技术

提出一种实时的车辆侧倾状态观测器和侧翻预警算法。建立一种考虑轮胎力非线性特性的扩展3自由度车辆模型,并使用非线性最小二乘法拟合轮胎模型的参数。在车辆模型的基础上设计了基于超螺旋理论的滑模观测器,实时观测车辆的侧倾状态。侧翻预警算法依据当前车辆状态参数及变化趋势,通过构造模糊推理系统计算车辆侧翻指数,综合评价车辆侧翻的危险程度。使用车辆动力学仿真软件veDYNA进行的虚拟道路试验验证了观测器的观测精度和预警算法的预警效果。     

车辆变速器的挡位限定结构分析及其改进

<正> 现在汽车、农用运输车装备的变速箱大部分还是采用传统齿轮式变速箱,它是通过滑动齿轮的轴向移动从而使不同对的齿轮相互啮合,以实现变速、变扭的作用。为保证驾驶员能随时准确、方便、可靠地将变速箱挂入所需的任一挡位工作,或随时从工作挡位退到空挡位置,就需要这种变速箱有一套功能完备的操纵机构来完成换挡操作。其中要求: (1)不啮合的齿轮应可靠地止动,不得自动挂     

车辆防抱制动系统滑移率自适应控制策略

分析了车辆制动过程的数学模型,为了克服模型非线性、变参数对系统的影响,采用了参考模型自适应控制.为了适应各种路况条件,使车辆以比较理想的滑移率制动,缩短制动时间,提出了滑移率自适应调节方法.通过仿真证明,该方法简单可行,控制效果好.     

作物需水量模糊决策系统的设计与研究

设计了由作物蒸腾量和土壤湿度共同来确定作物需水量的模糊推理系统。该系统以作物蒸腾量和土壤水势为输入，以作物需水量为输出，通过对输入变量的模糊化、模糊推理和解模糊化，获得了在一定的作物蒸腾量和土壤水势下作物的需水量。仿真实验结果表明，该系统能快速、准确地计算出作物的需水量，因而应用到灌溉管理工程中很有实用价值。     

基于自适应神经模糊网络的果蔬抓取力控制

运用自适应神经模糊推理系统设计了农业机器人果蔬抓取力智能控制器。以当前抓取力和滑觉传感器信号的小波变换细节系数作为控制器的输入,末端执行器两指闭合距离作为控制器的输出。基于减法聚类建立模糊推理模型,通过调整聚类半径来优选模糊规则数。给出了训练样本数据集采集方法,并应用梯度下降与最小二乘混合训练算法辨识了控制器的前件参数和结论参数。对所设计的控制器进行了实验验证,结果表明该控制器能够适应果蔬质量、表面摩擦特性等方面的差异。抓取力超调量得到了限制,最大值小于0.8 N,可以避免给抓取对象造成机械损伤。     

车内多次级声源自适应有源消声研究

提出了基于在线训练动态神经网络模型的车内多次级声源自适应有源消声方法,构建了车内多次级声源有源消声系统,开发了相应的自适应有源消声控制软件,并由数字信号处理器(DSP)完成其核心算法。通过对某轻型客车车内噪声进行了双次级声源的有源消声试验,在车内正副驾驶员耳旁位置的局域空间内,该系统降噪量达到了10～14dB(Lin)。     

车辆悬架系统试验评价技术

提出了基于频域的分析处理方法。由于相位角分析法包含了悬架系统的阻尼特性,故运用最小轮荷利用率和最小相位角可客观地评价悬架系统性能。同时也提出了乘坐刚度和乘坐噪声隔离率两个悬架系统评价参数,用于评价悬架系统的乘坐性能和高频振动（噪声）传递特性,并就悬架系统参数、悬架结构型式、试验台特性等对悬架系统性能评价参数的影响进行了对比分析。     

基于负水头供液决策的温室作物自动灌溉施肥方法

针对温室作物基质栽培过程中营养液供给不易精量控制、水肥利用率低等问题,设计了基于负水头供液的决策方法和系统,采用温室基质栽培番茄负水头耗液量作为精量决策指标,通过自动化滴灌系统对同期内番茄常规基质栽培行进行3~4h的错时灌溉,以定时定量供液方法的番茄栽培行为对照,研究了系统的运行状况、番茄产量和水肥利用率等问题。结果表明,基于负水头供液决策的自动灌溉系统比定时定量供液系统的单株产量提高了6.70%,水、肥量均节省28.13%。通过试验得出该系统运行良好,可根据番茄日需水规律适量、及时、精准地供给营养液。     

汽车动力学稳定性控制系统研究现状及发展趋势

汽车动力学稳定性控制系统(DSC)是汽车主动安全电控系统的重要研究前沿,是继ABS之后需要进行重点突破的汽车主动安全控制系统。收集、整理并研究了国内外关于DSC的研究文献和开发的产品,系统总结了DSC研究的关键问题:系统建模、控制策略、控制器开发、性能评估等4个方面的研究现状,为DSC研发提供参考。     

改善工程车辆换挡品质的变结构模糊控制系统研究

采用变结构模糊控制的方法控制高速开关阀来改善换挡品质，并在MATLAB-SIMULINK环境下，与无蓄能器，有蓄能器情形进行了仿真对比，结果表明，在换挡过程中，通过对换挡品质油压控制曲线不同阶段设定不同控制参数集的方式，改变系统的特征状态空间，能够达到缩短换挡时间和提高换挡品质的目的。     

车辆换挡系统调压阀优化设计与试验

针对车辆换挡充油过程中离合器充油压力曲线的实际值与理想值之间存在偏差的问题,建立了包含供油单元、电磁换向阀、调压阀和离合器的换挡系统仿真模型,采用AMESim对充油过程进行仿真分析。以充油压力为优化目标,应用误差积分准则确定优化函数,通过Pareto图得到调压阀中影响充油压力的关键参数为阀口开度、弹簧预紧力和阻尼孔直径。分别采用二次拉格朗日非线性规划算法(Non-linear programming by quadratic Lagrangian,NLPQL)和遗传算法(Genetic algorithms,GA)对上述参数进行优化。对比优化后的仿真充油曲线与理想充油曲线,可知遗传算法为最优算法,并确定了调压阀的最优结构参数。根据控制变量法设计试验方案,结果表明,采用遗传算法优化后,换挡系统的稳定性在一定程度上得到提高,其充油过程更加符合理想充油过程,换挡品质得到改善。     

节水灌溉实时决策系统

为寻求利用有限水资源取得最高作物产量或最大效益的灌溉方案,应根据不同供给水源的时空分布,作物品种与生长期和农田水分状况进行综合分析,系统分析方法的线性或非线性规划方法可望得到最优结果。     

车辆半主动悬架控制技术的研究

采用自适应模糊控制策略，在对1／4车辆模型性能仿真基础上，设计开发了以8031单片机为主控制器件的半主动悬架自适应模糊控制系统。经测试，在输入一定信号情况下，系统按设计规律工作。测试结果表明，控制器能较好实现系统控制，控制方法有效，且具有良好的鲁棒性，可以显著减小车辆振动及干扰，提高车辆的行驶平顺性。