智能车辆路径跟随抗干扰性研究

基于H_∞控制理论,研究了智能车辆路径跟随中的抗干扰性问题。分析智能车辆在路径跟随过程中可能受到的干扰因素,设计控制器,使整个系统具有良好的抗干扰能力。研究了智能车辆在不同速度和不同路面附着系数下的控制效果,分析了前轮转角、质心侧偏角与横摆角速度的变化。结果表明:在侧向风与道路变化的扰动下,在不同的车速与不同道路附着系数的情况下,车辆侧向位移偏差逐渐减小并且收敛;质心侧偏角与横摆角速度的变化趋于稳定。说明在控制器的作用下,智能车辆在路径跟随过程中可以较好地抵抗外界干扰,具有较好的稳定性。     

自主车辆导航系统中的多传感器融合技术

分析了目前农业领域中几种常用的自主车辆导航方式，并说明了多传感器融合的必要性。着重探讨了卡尔曼滤波、模糊逻辑推理以及人工神经网络3种融合方法，分析了未来的发展方向。     

车辆稳定控制系统浅析

近年来,车辆制造商们不断采用新的软件系统,将车辆的硬件系统联系起来,以创造出更新的特性。本文对控制车辆稳定性系统加以分析,阐明了车辆在这方面的发展现状及方向。     

车辆牵引力控制系统控制算法仿真研究

提出车辆牵引力控制系统的控制算法，对控制算法的控制效果和适应性进行仿真研究。建立了汽专加速过程的数学模型，分别采用PI控制方法和逻辑门限控制方法设计了油门控制系统和驱动轮制动控制系统，并设计了路面自动识别系统，采用计算机仿真方法进行了模拟研究。研究结果表明：本文的控制算法能有效抑制各工况下驱动轮的过度滑转，改善加速性能，并能准确识别路面附着的变化，有很强的鲁棒性。     

液力机械传动车辆自动换挡控制系统

为实现液力机械传动车辆换挡过程的自动控制，研究了自动换挡控制系统的硬件和软件。描述了系统软硬件的构成和设计方法，研究了输入(包括脉冲量输入、模拟量输入、开关量输入)模块和输出模块的设计原则。在控制软件设计中，采用模块化的设计思想，应用实时多任务软件控制技术，以中断控制为核心，保证了软件的可扩充性与重组性；为便于对系统的监测和控制，设计了PC机监控软件。为了验证系统设计的正确性，进行了模拟试验，结果表明，自动换挡控制系统的原理正确，技术可行，PC机监控软件能够实现所要求的功能。     

农用车辆自主导航控制系统设计与试验

集成软硬件系统搭建了一套农用车辆自主导航系统并进行了试验研究。硬件系统包括传感器、执行器和CAN-Bus通信网络;软件系统基于Windows操作系统、Visual Studio 2005开发环境,采用多线程编程技术开发。依据运动学规律建立了车辆运动模型,依据转向机构闭环响应曲线辨识了转向系统闭环模型,综合2个模型确立了航向与横向控制系统开环传递函数,基于PID理论设计了航向与横向控制器。试验结果表明:软硬件系统运行稳定;初始航向偏差在-86°与84°时,调节时间均在2 s以内,稳定后航向跟踪的精度均在1°以内;初始横向偏差在0.7 m和1.2 m时,横向偏差的最大值分别为10.4 cm与9.2 cm,横向偏差平均值分别为6.4 cm与3.5 cm,横向偏差标准差分别为2.6 cm与1.7 cm,横向控制器能够使系统平滑稳定地跟踪期望路径,跟踪精度在厘米级。     

车辆转向时牵引力控制系统前轮滑转率算法

车辆转向时.用后轮轮速作为参考车速计算驱动轮滑转率会造成计算偏差,造成牵引力控制系统的误干涉.为此利用前轮参考轮速计算转弯时的前驱动轮滑转率.并提出了利用横摆角速度信号的直接开方法以及利用前轮转角信号的前轮转角补偿法进行滑转率计算.试验表明2种算法都有效,前者运算时间为0.8 ms,后者运算时间为0.3 ms,因而选用后者.利用该算法修正后牵引力控制系统没有出现误干涉.     

自主车辆避碰规划中障碍物运动估计方法研究

从目标跟踪理论出发,建立目标加速运动模型。根据实时的目标静态特征信息,即目标跟踪理论中的观测量,采用卡尔曼滤波及其改进算法对目标的运动参数做出合理的估计,并对加速运动目标的动态参数估计进行了仿真,验证了算法的实时性和可靠性。     

基于UWB技术实现自动跟随小车设计

随着科学技术的发展,自动跟随技术越来越广泛。为了实现一种高精度的定位跟随,设计了一种基于UWB实现自动跟随目标的小车。小车通过UWB基站与目标携带的UWB标签连接。当UWB主基站将各个辅基站与UWB标签之间的距离值通过串口发送给微处理器,微处理器通过算法得到目标携带的UWB标签的位置。根据程序算法得到的目标位置信息,微处理器将控制小车舵机的转向角度和电机的启停和转速,从而实现小车对目标自动跟随行驶的功能。实验结果表明,基于UWB实现自动跟随的小车能够更准确灵活地跟随目标行驶。     

自主行驶履带车辆转向制动操纵技术研究

为实现某型履带车辆的自主驾驶,对车辆自主驾驶中的转向制动操纵技术进行了研究。根据原车转向制动装置的结构和工作原理,分析了电控气动转向制动操纵系统的设计要求,设计了电控气动转向制动操纵系统,并介绍了该系统的工作原理。运用此系统对原车进行自主化改造,并进行了实车试验,实车试验证明电控气动转向制动操纵系统能够很好地满足该型履带车辆行驶的转向、制动要求。     

汽车稳定性控制系统侧偏角道路试验测试系统

汽车侧偏角是汽车动力学稳定性控制系统实现对汽车稳定性预估的主要依据,设计了"1+2"GPS侧偏角测试方案,即1个基准站和2个移动站,并搭建了道路试验系统.阐述了传感器选型、系统配置和侧偏角计算方法,进行了系统的实车道路试验,并基于光学侧偏角传感器同时测量的数据验证了GPS方案的可行性.汽车侧偏角道路试验系统能够实现高频率的精确定位、测速和侧偏角测量,兼顾车身和车轮位置姿态测量,现场安装快捷方便,可为稳定性控制系统开发中的侧偏角算法和控制逻辑验证提供试验依据.     

机动车安全性能检测线控制系统的开发

针对GB 7258-2004《机动车运行安全技术条件》国标的颁布,原有的机动车安全性能检测线计算机控制系统难以或无法完成此国标中经修改、新的技术要求,为此本文开发设计了一套宜人化界面的机动车安全性能检测控制系统以满足国家此标准。该系统采用集中控制方式,通过串口通讯进行信息传输,实现了检测过程的自动化,具有较高的检测效率,软件界面友好。     

基于热红外成像传感器的汽车防撞系统研究

以热红外成像传感器和自学习轮胎与路面附着系数为基础建立了一种汽车主动防撞系统。该系统不受气候的影响,并可以根据路面附着系数和车速实时变化安全距离,有效提高汽车安全行驶性能,并通过试验进行了验证。     

用地磁方位传感器和位置测量系统对农用车辆进行自主行走控制

采用视觉传感器和地磁方位传感器用模糊控制和PID控制对野外作业车辆的自主行走控制问题进行了研究,并以试验对结果进行了验证。     

农机INS/GNSS组合导航系统航向信息融合方法

为解决农机自动导航系统在田间作业过程中因防风树林等对卫星信号产生遮挡与干扰,导致其难以准确获取航向信息等问题,采用惯性导航系统（INS）和全球导航卫星系统（GNSS）航向信息融合方法进行了试验与研究,结合自适应卡尔曼滤波算法构建了综合滤波模型,提出了一种以GNSS信号品质与航向角变化幅度信息为指导的INS/GNSS航向信息融合策略,通过仿真试验以及实际应用测试对航向信息融合效果进行了验证。试验结果表明：以双天线GNSS航向角测量值作为参考基准,在直线行驶过程中,融合航向数据的平均绝对误差为-0.02°,标准差为0.50°;在转向行驶过程中,融合航向数据的平均绝对误差为0.62°,标准差为2.42°;融合后的航向输出结果明显提升了单独使用INS或GNSS时航向数据的精度,且在滤除GNSS航向角测量噪声的同时提高了GNSS航向角解算值的更新速率。该航向角融合算法能够增强农业机械自动导航系统航向角测定的准确性,可为导航系统实际田间作业情况下的抗环境扰动能力提供服务。     

后桥噪声检测与故障诊断试验台控制系统

基于声强法测量声功率原理,设计了后桥噪声检测与故障诊断试验台,阐述了该试验台检测后桥噪声的工艺和试验台控制系统的方案选型、硬件设计和软件设计,并解决了控制中较为重要的上位机、下位机通讯问题。     

无人驾驶铰接式车辆强化学习路径跟踪控制算法

针对无人驾驶铰接式运输车辆无人驾驶智能控制问题,提出了一种强化学习自适应PID路径跟踪控制算法。首先推导了铰接车的运动学模型,根据该模型建立实际行驶路径与参考路径偏差的模型,以PID控制算法为基础,设计了基于强化学习的自适应PID路径跟踪控制器,该控制器以横向位置偏差、航向角偏差、曲率偏差为输入,以转角控制量为输出,通过强化学习算法对PID参数进行在线自适应整定。最后在实车道路试验中验证了控制器的路径跟踪质量并与传统PID控制结果进行了对比。结果表明,相比于传统PID控制器,强化学习自适应PID控制器能够有效减小超调和震荡,实现精确跟踪参考路径,可以较好地实现系统动态性能和稳态误差性能的优化。     

农用运输车前轴疲劳寿命试验的电液伺服控制

根据农用运输车前轴的功能及台架疲劳寿命试验方法的有关规定，论述了被试件的安装和加载要求，分析了具有一定偏置量的交变载荷电液控制动力部件的设计及特点，采用质量小、承载力强的工字梁传递负荷，并通过对系统动态模型的分析与测定，确定并实施了有效的校正，使闭环控制系统在载荷精度和频率响应特性等方面均获得了较为满意的结果。     

基于跟踪误差模型的无人驾驶车辆预测控制方法

针对无人驾驶车辆的轨迹跟踪问题,在分析车辆运动学模型的基础上,设计了一种基于模型预测控制理论的轨迹跟踪控制方法。首先,将车辆运动学模型进行线性化处理,得到车辆运动学线性跟踪误差模型,该模型可以用来预测车辆的未来行为。其次,利用此跟踪误差模型作为预测模型,应用线性模型预测控制方法,通过优化得到使性能指标最小的控制序列,将控制序列的第一步作用于系统。最后,建立了3种典型的道路试验曲线,并且在基于实时多体动力学软件Vortex搭建的虚拟仿真平台中对轨迹跟踪控制器进行了仿真。仿真结果表明,该控制器可以保证无人驾驶车辆快速且稳定地跟踪参考轨迹,距离偏差和方位偏差都在合理的范围内,且实时性可以达到要求。     

混合动力微型电动车控制系统的设计

设计了一种混合动力微型电动车控制器,包括蓄电池供电系统和发电机供电系统,蓄电池供电系统由电动微处理器接收电动机电流控制信号控制蓄电池对电动机供电。发电机供电系统包括发电微处理器、恒压限流电路和发电机系统。控制发电机启动。发出的交流电经恒压限流电路为电动机供电或蓄电池充电。恒压限流电路控制发电机工作在最大功率状态,从而不会因为提供功率不足致发电机拖死,避免蓄电池的透支,延长蓄电池使用寿命。