适应驾驶人的个性化自适应巡航控制策略

针对自适应巡航对驾驶人的适应性问题,将驾驶人风格因素融入到系统设计中,提出了适应驾驶人的个性化自适应巡航控制(adaptive cruise control,ACC)策略。首先,利用Kmeans算法对驾驶人数据进行聚类分析,将驾驶人分为谨慎型、适中型和激进型3类,对每类驾驶人驾驶特征参数进行分析,基于固定车间时距建立考虑驾驶人风格的安全距离模型;其次,将ACC系统分层控制,给出考虑驾驶人风格因素的ACC系统架构,建立车辆纵向逆动力学模型,应用PID建立下层控制器,基于模型预测控制(model predictive control,MPC)算法,综合考虑跟随性、驾驶舒适性等优化目标建立上层控制器。仿真结果表明:考虑驾驶人的个性化ACC控制策略可以满足不同驾驶人的个性化需求,同时,经仿真验证本论文提出的自适应巡航系统在车辆跟随及加减速工况下可保持良好的跟随性。     

装有AMT系统车辆的巡航控制试验研究

在已有的ＡＭＴ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，机械式自动变速器）车辆巡航控制模型基础上，利用动态电加载技术进行了巡航控制台架试验，在装有ＡＭＴ系统的桑塔纳２０００型样车上进行巡航道路试验，试验结果均达到预期目标，为巡航控制系统实用化奠定了基础。     

基于MPC算法的车辆自适应巡航系统分层控制研究

以前车加速度为参考,考虑跟车效率、行车安全性等因素,建立了车辆的自适应巡航控制策略;设计了基于模型预测控制算法(MPC)计算期望加速度的上层控制器;建立了逆纵向动力学模型计算节气门开度或制动力,实现自适应巡航功能的下层控制器。通过Matlab/Simulink和Carsim软件的联合仿真对巡航工况、巡航-跟车综合工况进行验证,结果表明:该控制方法能够使车辆获得理想的巡航速度,实现车辆在安全车距下较好地跟踪前车。     

具有换道功能的自适应巡航控制策略研究

传统的自适应巡航控制车辆在面对前方低速行驶的目标车辆时只能低速跟车行驶,为提高ACC车辆的行车效率,提出了具有换道功能的自适应巡航控制策略。将ACC车辆的控制模式分为定速巡航、跟车巡航、换道巡航3种,基于速度不满意累计度设计了多模式切换策略。基于模型预测控制算法设计了定速巡航和跟车巡航纵向控制器、换道轨迹跟踪控制器,并利用五次多项式规划了换道轨迹。使用PreScan/CarSim/Matlab软件搭建仿真平台,设计多种测试工况,对设计的控制策略进行联合仿真测试。结果表明,设计的控制策略稳定且可靠。     

CarSim和Matlab/Simulink联合仿真分布式驱动电动车ACC研究

为实现分布式驱动电动车的自适应巡航控制(ACC)功能,基于Matlab/Simulink搭建ACC控制策略,采用分层控制方法,首先设计上层控制器,根据目标车辆运动状态信息分别计算巡航和跟车模式下的期望加速度,然后根据不同模式间的切换逻辑和下层控制器,计算对应模式下的四轮驱动力矩和制动压力,最后通过CarSim和Matlab/Simulink联合仿真进行模型验证。验证结果表明:该模型可以在巡航和跟车结合的综合工况下实现良好的自适应巡航控制。     

基于变论域模糊PID控制动力总成主动悬置分析

为提高汽车的驾乘舒适度,抑制汽车发动机和路面同时向车身传递振动,减小动力总成悬置在发动机和车身之间的相互移动趋势,利用自适应模糊PID控制算法对动力总成悬置系统进行模糊化处理,同时根据变论域思想,设计系统的输入输出伸缩因子,提出一种变论域自适应模糊PID控制算法。设计仿真控制器,将自适应模糊PID控制和变论域伸缩因子控制相结合,在Matlab/Simulink中进行控制系统的仿真研究,结果表明:在路面和发动机的激励下,变论域自适应模糊PID主动控制相比于自适应模糊PID控制能够更好地抑制悬置的振动,提高整车的舒适性和平稳性。     

智能网联汽车体系结构与关键技术

智能网联汽车（Intelligent connected vehicles,ICV）是无人驾驶技术的核心载体,产业链长,市场巨大,吸引了国内外众多汽车厂商和信息企业都纷纷投向ICV的研发与测试,部分ICV车型已进入量产阶段,新的概念车型也陆续提出。针对新型ICV的发展现状与关键技术,从ICV智能化和网联化两个维度对ICV中涉及到的相关技术进行分析,进一步从信息处理的感知层、决策层、控制层3个层次构建了ICV发展过程中的关键技术体系结构。研究表明,车辆环境感知和通信技术技术涵盖自车状态和外部环境,短程通信技术（DSRC）、机器视觉和激光雷达技术是实现车辆环境信息采集功能完善的关键;车路协同系统涉及车—车通信、车—路通信、车—云通信,协同智能交通系统、云平台和大数据技术是车路协同技术的关键;驾驶辅助技术包括自适应巡航控制系统、车道偏离/避免系统、碰撞预警/避免系统等8个构成,这是辅助驾驶、部分自动驾驶和有条件的自动驾驶3个智能化阶段中的关键;具有自主学习、自我决策的人工智能技术和信息安全技术也是智能网联汽车的关键技术,在此基础上,还应该实现多种技术间的相互支撑与融合,克服关键技术协同障碍,才能实现ICV的市场推广与普及应用。     

基于模糊自适应PID控制的汽车涂装烘房温控系统研究

针对现今汽车烘房温度控制系统中存在设备规模庞大、控制程序繁琐，从而导致开车调试难、控制参数设置比较繁琐等问题。文章采用模糊自适应PID算法，将模糊控制与PID控制结合起来，利用模糊算法在线实时调整PID参数，把模糊自适应PID控制具体应用到烘房温控系统中，解决了传统烘房温控系统控制器依赖精确的数学模型的问题，增强了烘干室温度控制系统对不确定因素的适应性。并利用MATLAB对系统进行仿真，与传统单纯的PID控制进行比较，仿真结果表明基于模糊自适应PID控制的汽车烘房温控系统具有响应速度快、调整时间短、稳态误差小、超调量小等特点，有效改善了系统的动态性能和静态性能。     

一种面向智能汽车的工况自适应路径跟踪控制方法

为实现智能汽车在复杂路面条件下稳健的工况自适应性能,提出一种智能汽车自适应路径跟踪控制方法。基于模型预测控制(MPC)原理,设计了智能汽车路径跟踪控制器;依据总方差法建立路径跟踪综合评价指标,通过仿真分析不同路面附着系数下的路径跟踪效果,拟合路面附着系数与最优车速的关系曲线;根据不同车速和道路曲率,利用遗传算法优化得到所有典型弯道工况下最优时域参数,将纵向车速和道路曲率反馈引入MPC控制器,设计一种时域参数自适应的MPC路径跟踪控制器。在Carsim/Simulink平台上进行仿真试验,结果表明,自适应MPC控制器可根据不同工况采取合适的时域控制参数,与传统MPC相比,提高了路径跟踪过程中对路面附着系数和道路曲率变化的鲁棒性。     

协同自适应巡航控制系统跟车算法设计

针对协同自适应巡航控制系统,采用基于模型预测控制原理的一种鲁棒跟车控制算法。考虑头车位置、速度、加速度等信息建立带有头车加速度干扰的车间纵向动力学模型。考虑跟车过程中的舒适性和安全性,建立了带有误差修正项的模型预测控制算法,提高了控制系统的鲁棒性。从Carsim/Simulink联合仿真可以看出:跟随车辆与前车的车间距始终大于最小安全距离,同时跟随车辆的加速度峰值比头车小,且变化趋势也更为平缓。在达到协同自适应巡航控制系统目的的同时,满足了安全性和舒适性的要求。     

某型汽车信号采集与监测系统设计简

为了观测汽车在不同工况下的各项参数以便利于对结构进行优化,设计了汽车状态监测系统。该系统以TMS320F2812为控制核心对长城哈弗H6汽车进行测试,应用ADC模块和EV模块采集汽车的电压、电流、转速、节气门开度以及冷却液温度等实时信号,通过SCI模块将采集信号传输给上位机,并使用Labview软件实现了数据实时显示并存储。介绍了该系统的硬件电路设计和软件编程的方法,通过试验测试,验证了该系统的可行性。试验测试结果与实际情况基本相符,为汽车的故障诊断与排除提供了数据依据,对汽车结构部件的进一步优化具有一定的参考意义。     

儿童约束系统侧面碰撞试验对比分析

儿童乘员在侧面碰撞事故中受到严重或致命伤的风险远高于其他类型的碰撞事故,因此儿童约束系统的侧面碰撞安全性不容忽视,但目前国际上缺乏统一的关于儿童约束系统侧面碰撞的台车试验方法。针对该问题,重点分析了美国NHTSA、欧洲ISO29062、TUB,以及ADAC侧面碰撞试验方法的差异。对先进国家的儿童约束系统侧面碰撞动态试验进行研究有助于完善我国的汽车安全标准体系,为我国相关法规的制订提供一定的参考。     

我国航空运输LTO阶段和巡航阶段排放量测算与预测

利用国际民航组织的发动机排放数据库和我国航空运输的生产数据,测算2011—2016年我国航空运输在LTO阶段和巡航阶段各种污染物的排放量。同时,针对典型机型、典型机场和典型航线进行相关污染物排放量的测算。研究方法和研究结论对于测算和治理我国航空运输排放产生的环境外部成本具有重要意义。     

轮毂电机驱动汽车半主动悬架自适应最优控制

针对轮毂电机驱动汽车非簧载质量增加和轮毂电机不平衡电磁力带来的振动负效应,提出了一种自适应线性二次型调节器(LQR)半主动悬架控制策略,以提升轮毂电机驱动汽车的性能。考虑路面随机激励与轮毂电机不平衡电磁力的耦合作用,建立了轮毂电机驱动汽车系统的垂向、纵向与扭转振动的动力学模型。以垂向振动性能最优为目标,提出了LQR最优控制策略,将自适应遗传算法应用于确定LQR最优控制权重矩阵,以获取控制器的最优反馈悬架控制力。仿真结果表明:带有自适应LQR控制器的系统能有效提高系统的垂向与纵向性能,对簧载质量垂向与纵向振动加速度均方根值、悬架动行程均方根值、轮毂电机偏心距均方根值、轮胎动载荷均方根值和纵向驱动力波动的改善效果明显,有效提高了车辆的行驶平顺性与乘坐舒适性。     

线控四轮独立转向汽车执行机构容错控制研究

针对可能出现多种执行器故障的线控四轮独立转向汽车系统,首先建立简化线性2自由度模型并定义包含多种故障的执行器故障模型,然后基于直接自适应控制方法的设计思路,引入一种鲁棒自适应容错控制策略。以跟踪参考模型为目标进行了容错控制器的设计,实现执行器故障模式下汽车对理想参考模型的零质心侧偏角和修正横摆角速度的跟踪。基于Lyapunov函数证明该容错控制器可以确保闭环系统渐近稳定。Matlab仿真及Carsim/Simulink联合仿真结果均表明,所提方法能够有效实现线控转向汽车执行器故障情况下的容错控制。     

模糊软切换控制的汽车SBC研究

研究了电子感应控制汽车制动系统(SBC)的模糊和滑模变结构控制方法。根据模糊推理估计集成不确定边界,利用双曲正切函数代替符号函数实现软切换连续控制。设计了模糊软切换控制汽车SBC制动系统,使用Matlab/Simulink软件进行计算机仿真,并在试验台上进行制动性能试验。结果表明仿真结果和试验台上的试验结果基本一致;减小了抖振,制动平稳,制动距离和制动时间短,能有效改善汽车制动性能。     

新能源汽车路噪主动控制优化研究

针对新能源汽车路噪主动噪声控制(road noise active noise control, RANC)系统由于车身结构与路面粗糙度的相互影响而导致稳定性差、控制效果较差等问题,提出了新能源汽车RANC系统的优化方法。该优化方法首先提出了利用工况传递路径分析方法(operational transfer path analysis, OTPA)对车内噪声进行传递路径识别和声源贡献量分析,其次对适用于有源噪声控制中的FXLMS(filter-X least mean square, FXLMS)算法进行优化改进。通过Matlab/Simulink对新能源汽车RANC系统进行仿真分析,并与实车试验进行对比。验证结果表明,对控制系统的优化改进,有效提高了新能源汽车RANC系统的控制效果,为后续汽车主动噪声控制领域奠定了基础。     

中国最先进渔政船将在黄岩岛海域常态化巡航

2012年4月18日,中国渔政310船从广州出发,开赴南海海域。该船于19日进入中沙群岛海域,20日中午到达黄岩岛海域,开展常态化的渔政巡航执法管理,帮助在该海域生产作业的渔船渔民,对海上渔业生产进行调查了解,并观察该海域的相关情况,重点保护在该海域正常生产作业的中国渔船渔民的安全。原在黄岩岛海域巡航执法,救助中国渔船渔民的中国渔政303船,已返回广州进行补给。     

一种多模态自适应模糊控制器

提出了一类基于三种控制策略的多模态自适应控制方法,通过在线获取对象的有关信息对各控制策略中的相应参数和规则进行修正,以期在复杂工况下提高被控系统的性能——鲁棒性。仿真试验研究证实了方法的有效性。     

汽车电动助力转向系统性能测试系统设计

根据汽车电动助力转向系统性能测试台架试验要求,采用VB6.0作为测试系统软件开发平台,以MPC08SP运动控制器作为交流伺服电机的上位控制单元对输入端转角、转速等进行控制,采用电液比例控制方式对输出端力、速度等进行加载,实现不同工况下转向阻力矩的模拟加载。最后对某技术成熟的电动助力转向系统进行性能测试。试验结果表明:该测试台架能稳定运行、测试精度高,可快速地实现电动助力转向系统自动化测试。