基于双匀速轨迹的自动泊车路径规划研究

针对自动泊车过程中由于路径曲率不连续而常常出现的停车原地转向的问题,提出了一种基于车辆速度和方向盘转动角速度的泊车路径生成方法。分析了在车速和方向盘转速为恒值时的车辆轨迹特点即双匀速轨迹特点。引入了过渡半径和切入半径的概念,将双圆弧泊车路径与双匀速轨迹有机地结合起来,使泊车路径生成算法以及避障算法更为简便,泊车路径的相关参数以及泊车可行域都可以用车辆速度、方向盘转动角速度和车身几何尺寸计算得到。基于预瞄理论建立倒车驾驶员模型,在Carsim里对生成的双匀速泊车路径进行可行性验证,结果显示:这条由车辆双匀速轨迹计算得到的路径在车辆非匀速泊车过程中同样有较好效果。由此可知:基于双匀速的泊车路径生成方法有效地解决了泊车过程中的避障问题,同时满足了路径曲率连续性的要求,从而避免了泊车过程中停车转向的问题。     

基于伪谱拼接法的自动泊车路径规划

在局促环境下自动泊车路径规划是自动泊车研究的难点。基于Gauss伪谱法开展智能车入库的路径规划研究,首先使用P-Norm函数刻画出车库位置和车辆边界,然后根据车库和车辆位置添加边界约束,并融合车辆运动学约束构建泊车路径规划控制模型,将最优控制问题转化为非线性规划问题(NLP),运用序列二次规划法进行求解。仿真实验结果显示:Gauss伪谱法能对狭窄空间内多阶段泊车进行整体求解,证明了该方法的可行性。     

基于改进深度强化学习的自动泊车路径规划

提出一种基于深度强化学习的运动规划方法,以车辆位姿、方向盘转角和与障碍物的最小距离作为状态,以目标方向盘转角作为动作,通过Pytorch搭建了基于深度强化学习的泊车算法框架。设计基于引导的奖励函数以避免奖励稀疏问题;以回合平均奖励作为优先级,将经验池改进为基于优先队列对样本进行存储和淘汰;针对泊车问题,提出了基于课程学习的分阶段训练方法,加速算法收敛。仿真结果表明:提出的算法较原始算法收敛速度提高25%,完成训练的智能体具有较强的规划能力和健壮性,规划成功率达到90.6%,同时具有良好的舒适性和安全性。     

基于人-车-路闭环系统的路径跟踪模型预测控制

为提高人-车-路闭环系统的路径跟踪能力以及操纵稳定性能,利用Matlab/Simulink软件,搭建了3自由度汽车动力学模型以及基于车辆侧向加速度反馈修正的预瞄驾驶员模型,并与Carsim模型进行对比验证,检验了上述模型的正确性;根据模型预测控制理论,搭建了基于主动转向的路径跟踪模型预测控制器,采用双移线路径作为仿真工况,分别在有/无模型预测控制的情形下进行了仿真。结果表明:该模型预测控制器可将路径跟踪的误差均值控制在0. 1m以内,将瞬态误差极值降低50%左右,并消除了路径跟踪后期的震荡现象;此外,可保持汽车侧向加速度、横摆角速度值等操纵稳定性指标在合理范围之内。研究结果可为智能汽车的人-机共驾研究以及无人驾驶方向的进一步研究提供参考。     

基于改进滑模控制的光伏系统最大功率跟踪

最大功率跟踪控制算法是光伏发电系统中重要的研究对象之一,但是跟踪速度和跟踪精度之间的矛盾一直是研究重点。在分析了各种控制算法优缺点的基础上,结合扰动观测法提出了一种改进的滑模控制,并通过Simulink仿真和实验证明了该算法在跟踪速度和跟踪精度上的优势,为光伏系统最大功率跟踪提出了一种新思路。     

基于滑模变结构的双馈风力发电机网侧PWM变换器控制研究

为提高双馈风力发电并网控制器的控制性能,针对传统PI控制跟踪慢、误差大、稳态性不好的弊端,结合双馈风力发电并网控制器的数学模型,提出一种基于指数趋近律的滑模变结构控制策略对网侧PWM变换器控制进行系统性研究,并和传统PI控制策略进行对比。仿真结果表明:基于指数趋近律的滑模变结构控制策略不仅简化了控制结构,而且提高了系统的响应速度,对于直流母线电压的稳定具有一定的有效性和可靠性。     

基于预瞄模糊控制的自动泊车算法研究

针对目前自动泊车系统转向不连续问题,提出一种两段式泊车路径规划算法,采用Sigmoid函数对路径进行函数拟合,确定泊车路径。建立了横向预瞄模型,对路径追踪误差进行估计,采用模糊控制方法,对拟合后的理想路径进行追踪;搭建了Pre Scan虚拟仿真环境,通过超声波传感器获取车位信息,对提出的基于预瞄模糊控制的自动泊车算法进行了仿真验证。仿真结果表明:Sigmoid函数对两段式泊车路径的拟合决定系数可达0.99以上;采用该预瞄模糊控制泊车算法,汽车能很好地追踪规划的路径,并成功泊入预定车位。     

基于专家PID控制的双闭环调速系统仿真分析

专家控制的实质是基于受控对象和控制规律的各种知识,并以智能方式利用这些知识来设计控制器,利用专家经验来设计PID参数构成专家PID控制。本文对韶关钢铁集团有限公司炼轧厂第18#机架调速系统进行了研究,认为专家PID构成双闭环调速系统的控制器具有自整定功能,可以全面提高系统的暂态性能。     

基于模糊自寻优控制方法的自动频率跟踪

本文研究了功率超声外科手术设备的自动频率跟踪技术。首先,分析了功率超声振动系统中振速与频率之间关系,把频率跟踪过程表述为一维变极值点的寻优问题。然后,结合自寻最优自适应控制方法和模糊控制方法.提出了一种模糊自寻优控制方法来实现自动频率跟踪。通过对梯度自寻优控制方法和模糊自寻优控制方法进行实验比较,得出模糊自寻优控制方法能够解决频率瞬变漂移的跟踪问题。     

基于内模控制的双闭环直流调速系统的调节器设计

根据内模控制原理,参照工程设计方法的步骤,没计了双闭环直流调速系统的电流调节器和转速调节器,并总结形成了1套用内模控制原理设计双闭环系统调节器的新设计方法.     

基于内模控制的双闭环直流调速系统的调节器设计

根据内模控制原理，参照工程设计方法的,设计了双闭环直流调速系统的电流调节器和转速调节器，并总结形成了1套用内模控制原理设计双闭环系统调节器的新设计方法。     

基于预瞄的智能车辆路径跟踪控制研究

针对智能车辆在实际行驶过程中的路径跟踪问题,综合考虑车辆位置和动力学状态,建立了二自由度车辆动力学模型和路径跟踪预瞄误差模型,并将预瞄误差模型与二自由度车辆动力学模型相结合。以最小化横向预瞄误差和车辆与目标路径之间的方位偏差为控制目标,基于线性二次型最优状态调节器(LQR),得到了安装四轮转向控制器的智能车辆的前后轮转角。将车辆的前后轮转角作为车辆模型的输入,控制车辆稳定地跟踪期望路径。仿真结果表明:提出的路径跟踪控制策略能够在车辆换道时始终维持横向预瞄误差和方位偏差在较小范围内,同时具有较好的横向稳定性。     

逆变器的滑模变结构控制研究

提出了一种逆变器的电路拓扑，以获得比较理想的正弦输出电压，分析了电路的工作原理，设计了电路的滑模变结构控制方案，并进行了仿真和实验研究。     

逆变器的滑模变结构控制研究

提出了一种逆变器的电路拓扑 ,以获得比较理想的正弦输出电压 ,分析了电路的工作原理 ,设计了电路的滑模变结构控制方案 ,并进行了仿真和实验研究     

基于改进Stanley算法的目标假车路径跟踪控制

为了满足智能汽车封闭场地测试的需求,开发了一种智能车场地测试用软目标车,能够有效地提高场地测试的安全性和效率。在封闭场地功能场景的测试中,软目标车应能够按照预设的GPS轨迹高精度行驶。为了提高目标车的路径跟踪精度,设计了基于偏差的比例、积分、微分和Stanley控制算法的横纵向控制器,基于遗传算法得到Stanley控制算法参数的最优知识库,利用模糊控制算法实现Stanley控制算法参数的自适应调节,基于Carsim和Matlab/Simulink联合建立了软目标车仿真模型,最后在封闭场地中进行实车验证。结果表明：提出的控制方法能够满足智能汽车封闭场地测试要求。     

轧机液压伺服系统滑模变结构控制

针对轧机液压伺服系统的非线性模型进行了研究,考虑板材的坑洼问题、黏滞摩擦力、系统参数不确定等非线性特性,设计了一种滑模变结构控制器,并分析了滑模中参数K的取值范围,以保证系统的稳定性。仿真实验结果表明:所设计的滑模变结构控制器可有效克服轧机液压系统的摩擦非线性以及板材坑洼等问题,对系统参数的不确定性有较好的鲁棒性,其响应速度、稳态误差、抗干扰特性均优于模糊PID控制。     

二级倒立摆的滑模变结构控制

倒立摆是检验控制算法性能优劣的理想装置。本文以二级倒立摆为控制对象,研究对其实现有效控制的滑模变结构控制策略。在深入研究变结构控制指数趋近律数学本质的基础上,以仿真研究为手段,绘出了其核心参数与倒立摆状态变量性能指标之间的关系曲线。而后根据倒立摆的控制要求,结合曲线走势选定了一组较优的参数。最后使用这组参数进行了仿真实验研究,同时与状态反馈进行了比较,结果表明,滑模变结构控制策略在控制范围和鲁棒性两个方面优于状态反馈控制策略。     

智能车辆路径跟踪横向控制研究

针对传统基于单一控制方法的车辆路径跟踪控制算法无法准确跟踪路径的缺点,以智能车作为研究对象,提出基于预瞄控制和模糊滑模控制的车辆横向控制算法。基于智能车在横向控制中的运动特性,建立横向和横摆两个自由度的车辆模型。针对传统基于反馈控制的方法实时性差的缺点,通过建立预瞄模型来获取预瞄偏差,保证车辆在行驶中提前预估前方道路环境信息,提高实时性。基于滑模和模糊控制,设计了智能车辆路径跟踪横向控制器。采用由集成偏差组成的滑模切换函数及其微分作为控制器的输入,把对误差的控制转化为对滑模函数的控制,保证了车辆转向时的稳定性。Matlab/Simulink的仿真结果表明:智能车辆路径跟踪横向控制器能够在曲率急剧变化的路段实现路径准确跟踪,满足车辆实际行驶要求。     

操作器的变结构模型跟踪控制

提出了一种新的操作器变结构模型跟踪控制方案,计算简单明了,具有很强的鲁棒性和足够的控制精度。对于一个6DOF操作器的后三关节的仿真表明了算法的有效性。     

阀体搬运自动导向车轨迹跟踪控制

为解决阀体搬运自动导向车AGV在移动过程中,由于质心偏移而出现移动偏离既定轨迹的问题,课题组在建立AGV运动学模型的基础上,基于改进切换函数,设计了滑模变结构轨迹跟踪控制器;在此基础上,引入了基于Lyapunov函数的反馈控制律,得到了一种新型轨迹跟踪控制器。仿真结果表明：所设计的控制器在对目标轨迹实现精确跟踪的同时,实现了位姿误差的快速收敛,具有良好的抗干扰能力。