基于自主漂移的自动驾驶车辆极限工况轨迹规划与控制

1

作者 卢少波 代灵峰 +3 位作者 王晨辉 刘丙军 褚志刚 谢文科 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1780-1789,共10页

为兼顾自动驾驶车辆在极限工况下的稳定性与轨迹跟踪性能,提出了一种基于自主漂移的自动驾驶车辆轨迹规划与控制方法。基于神经网络设计了神经网络轮胎动力学模型,提升了传统魔术轮胎公式的精度。为进一步拓展自动驾驶车辆极限工况下的... 为兼顾自动驾驶车辆在极限工况下的稳定性与轨迹跟踪性能,提出了一种基于自主漂移的自动驾驶车辆轨迹规划与控制方法。基于神经网络设计了神经网络轮胎动力学模型,提升了传统魔术轮胎公式的精度。为进一步拓展自动驾驶车辆极限工况下的稳定边界,基于漂移时轮胎饱和及最大侧滑特性结合质心侧偏角-横摆角速度相平面约束设计了漂移稳定边界,采用非线性模型预测控制(NMPC)在更大稳定范围内规划了安全漂移轨迹,并对规划轨迹进行了漂移跟踪控制。Simulink/CarSim联合仿真结果表明,该方法可充分利用漂移运动优势,在极限工况下确保车辆不发生失控,同时准确跟踪期望轨迹。 展开更多

关键词 极限工况 轨迹跟踪 稳定性控制 神经网络轮胎模型 非线性模型预测控制

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基于制动与悬架系统的车辆主动侧翻控制的研究 被引量：23

2

作者 卢少波 李以农 郑玲 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期669-675,共7页

为提高车辆抗侧翻能力,建立了10自由度整车侧翻动力学模型,应用车辆动力学和轮胎力耦合特性,提出了一种基于差动制动和半主动悬架协同工作的车辆主动抗侧翻控制策略。通过对制动力矩的差动调节和半主动悬架阻尼力的适时匹配,实现对车辆... 为提高车辆抗侧翻能力,建立了10自由度整车侧翻动力学模型,应用车辆动力学和轮胎力耦合特性,提出了一种基于差动制动和半主动悬架协同工作的车辆主动抗侧翻控制策略。通过对制动力矩的差动调节和半主动悬架阻尼力的适时匹配,实现对车辆侧翻的有效控制。根据子系统运动特性,设计了制动系统基于滑移率的积分滑模控制器和悬架系统灰模糊控制器。分别对制动、悬架控制及综合控制进行的鱼钩试验仿真结果表明,综合控制策略可有效降低危险时域车辆的侧倾角,相对于单一系统控制进一步提高了车辆抗侧翻能力。 展开更多

关键词 半主动悬架 综合控制 抗侧翻能力 差动制动

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磁流变悬架灰预测模糊控制仿真与试验研究 被引量：4

3

作者 卢少波 李以农 Seung-Bok Choi 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期63-68,共6页

为改善磁流变悬架系统的减振效果,对某自研磁流变减振器阻尼力可控特性及其时频响应特性进行了台架试验,结合灰色预测理论与传统模糊控制,提出灰预测模糊控制策略并应用于磁流变悬架控制系统。为验证该方法的有效性,分别对天棚控制、传... 为改善磁流变悬架系统的减振效果,对某自研磁流变减振器阻尼力可控特性及其时频响应特性进行了台架试验,结合灰色预测理论与传统模糊控制,提出灰预测模糊控制策略并应用于磁流变悬架控制系统。为验证该方法的有效性,分别对天棚控制、传统模糊控制及灰预测模糊控制进行了仿真与试验对比研究。结果表明该磁流变减振器阻尼力可控效果显著且响应快、频带宽;仿真和试验均显示灰预测模糊控制对幅值的抑制效果较好,响应时间优于传统模糊控制但不及天棚控制。 展开更多

关键词 磁流变 悬架 灰预测 模糊控制 仿真与试验

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基于非对称势场的人车协同博弈避撞 被引量：4

4

作者 卢少波 谢菲菲 +2 位作者 张博涵 陆嘉峰 李彩霞 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期1484-1493,共10页

为保证人机共驾车辆紧急避让行人时的行人安全和车辆稳定性,提出了一种基于行人非对称势场的人(驾驶员)车协同博弈避撞策略。首先充分考虑行人过街特性及其与车辆的相对运动,建立了一种非对称双椭圆行人势场,以更好地表征行人风险,并在... 为保证人机共驾车辆紧急避让行人时的行人安全和车辆稳定性,提出了一种基于行人非对称势场的人(驾驶员)车协同博弈避撞策略。首先充分考虑行人过街特性及其与车辆的相对运动,建立了一种非对称双椭圆行人势场,以更好地表征行人风险,并在此基础上进行了避撞路径规划。接着为提升避撞过程的车辆稳定性并同时保证轨迹跟踪性能,构建了基于非合作博弈的驾驶员-主动前轮转向(AFS)-主动后轮转向(ARS)三者协同控制器,并在行人避让工况下进行了仿真验证。结果表明:ARS参与后,在确保避撞轨迹跟踪性能的同时,稳定性明显提升,其横向速度误差绝对值均值比驾驶员-AFS两者协同控制器减小了46.43%。 展开更多

关键词 协同控制 改进人工势场 非合作博弈 轨迹跟踪 稳定性控制

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磁流变线控转向力反馈装置的设计与优化 被引量：4

5

作者 卢少波 何耀斌 +1 位作者 胡林涛 康学忠 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期1412-1417,1411,共7页

基于线控转向系统的要求,设计了一种利用转子周面和端面混合工作模式的磁流变力反馈装置。提出了昆合工作模式力矩模型及其磁路与结构设计方法,并运用有限元分析方法验证了理论设计方法的有效性。通过与周、端面单一模式对比分析表明,... 基于线控转向系统的要求,设计了一种利用转子周面和端面混合工作模式的磁流变力反馈装置。提出了昆合工作模式力矩模型及其磁路与结构设计方法,并运用有限元分析方法验证了理论设计方法的有效性。通过与周、端面单一模式对比分析表明,在产生相同力矩的情况下,混合模式可使结构更为紧凑;而为获得尽可能大的力矩,端面积与周面积比的合理范围在2~8之间。在特定条件下对装置进行优化的结果表明,混合模式力反馈装置能在质量较小的情况下,实现同等力矩要求的线控转向路感电机执行器的功能。 展开更多

关键词 线控转向 力反馈装置 磁流变液 混合模式

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计及空间温度效应的齿轮系统动力学行为研究 被引量：6

6

作者 卢少波 靳宗向 康学忠 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期163-168,222,共7页

在轨航天器齿轮传动机构频繁进出地球阴影区时,因温度交替变化会引起齿侧间隙改变,导致传动精度下降,甚至会造成卡死或传动中断。以单自由度直齿圆柱齿轮传动系统为对象,综合考虑时变啮合刚度、综合传递误差及齿侧间隙等因素的基础上,... 在轨航天器齿轮传动机构频繁进出地球阴影区时,因温度交替变化会引起齿侧间隙改变,导致传动精度下降,甚至会造成卡死或传动中断。以单自由度直齿圆柱齿轮传动系统为对象,综合考虑时变啮合刚度、综合传递误差及齿侧间隙等因素的基础上,进一步引入空间特殊环境下的温度交变效应,建立了适用于空间环境的齿轮系统非线性动力学模型;采用4阶~5阶变步长Runge-Kutta算法,结合相图、Poincare映射图和分岔图,分别对考虑和不考虑温度交变效应的系统动力学行为进行了求解和分析,并定量研究了温度交变幅值和频率对齿轮系统动力学的影响。结果表明,环境交变温度对齿轮系统动力学影响较大,使得系统各工况都有不同程度向混沌演化的趋势,且交变的幅值和频率对系统解结构的影响呈现一定规律,相关结论对特殊环境齿轮系统的设计与匹配具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 齿轮系统动力学 温度交变 相图 POINCARE映射 分岔图

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矩形凹结构转子磁流变阻尼器的设计与优化 被引量：4

7

作者 卢少波 赵路毅 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期172-179,共8页

针对传统盘式磁流变阻尼器(magneto-rheological damper,MRD)力矩密度偏低的问题,提出在转子端面构造凹结构以增加有效工作间隙长度,保持结构尺寸紧凑的同时,提高输出力矩密度。分别建立了传统盘式、矩形凹结构和弧形凹结构力矩模型,通... 针对传统盘式磁流变阻尼器(magneto-rheological damper,MRD)力矩密度偏低的问题,提出在转子端面构造凹结构以增加有效工作间隙长度,保持结构尺寸紧凑的同时,提高输出力矩密度。分别建立了传统盘式、矩形凹结构和弧形凹结构力矩模型,通过关键尺寸设计和定量对比分析表明,在同等条件下矩形凹结构对提升力矩密度效果更佳。为充分利用矩形凹结构的力矩增益效应,定量地分析了矩形槽位置、槽宽和槽深等关键参数对力矩密度和力矩波动的影响规律,得到了关键参数合理的优化区间。在满足目标设计力矩、线圈功率及确定的参数取值范围前提下,以体积最小为目标函数,对包括矩形凹结构的磁流变阻尼器结构参数进行了优化设计。结果表明,优化后装置力矩密度增幅达23.39%,为矩形凹结构转子阻尼器的实际设计提供了指导。 展开更多

关键词 磁流变阻尼器(MRD) 力矩密度 矩形凹结构转子 工作路径长度 优化设计

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汽车底盘关键子系统侧翻控制权重研究

8

作者 卢少波 尚凯 +2 位作者 李以农 郑玲 ChoiSeungbok 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期545-551,共7页

针对汽车底盘关键子系统对侧翻运动影响能力及有效作用区域的差异，综合考虑了车辆运动耦合及轮胎力耦合因素，建立了包含悬架、制动和转向系统的11自由度整车侧翻动力学模型。以主动前轮转向、独立制动及主动悬架等底盘典型控制系统为... 针对汽车底盘关键子系统对侧翻运动影响能力及有效作用区域的差异，综合考虑了车辆运动耦合及轮胎力耦合因素，建立了包含悬架、制动和转向系统的11自由度整车侧翻动力学模型。以主动前轮转向、独立制动及主动悬架等底盘典型控制系统为对象，以系统的控制输入为分析变量，选取各系统对车体产生的侧倾修正力矩为权重评价依据，定量地研究了其对侧翻控制的功能权重及有效作用范围。结果表明，这三个控制子系统都可以在不同程度上有效地控制侧翻运动。分析明确了各系统工作的有效工作区域和控制权重，为车辆侧翻控制策略的制定提供了依据。 展开更多

关键词 侧翻动力学模型 控制权重 转向 制动 悬架

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基于机器视觉的智能算法在矿山安全监测系统中的应用 被引量：3

9

作者 卢少波 《现代矿业》 CAS 2024年第4期10-12,16,共4页

在矿山安全监测系统中,传统的人工检测方法已难以满足现代化矿山的需求。通过探讨基于机器视觉的智能算法在矿山安全监测系统中的应用,分析了矿山安全监测系统的关键技术需求,并提出了发展建议。分析发现,当前基于机器视觉的智能算法在... 在矿山安全监测系统中,传统的人工检测方法已难以满足现代化矿山的需求。通过探讨基于机器视觉的智能算法在矿山安全监测系统中的应用,分析了矿山安全监测系统的关键技术需求,并提出了发展建议。分析发现,当前基于机器视觉的智能算法在矿山工程的应用中,主要受环境条件的限制,在监测的实时性以及数据处理的准确性方面面临挑战。提出采用多模态传感器获取更加全面的数据,以增强环境感知;在模型中加入MobileNets、ShuffleNets等轻量化网络模型,降低模型参数量;使用泛联兼容的协同控制系统将多个算法同时运行,进行综合分析,增强系统的泛化能力。 展开更多

关键词 机器视觉 智能算法 矿山安全监测 深度学习 图像处理

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应用ISO 2631和ISO 5349评价摩托车平顺性 被引量：6

10

作者 徐中明 张志飞 +2 位作者 李俊鹏 黄义 卢少波 《小型内燃机与摩托车》 CAS 北大核心 2006年第6期5-8,20,共5页

摩托车平顺性已经成为摩托车重要的使用性能之一。本文依据国际标准ISO2631、ISO5349相关内容,并对多种具有代表性的摩托车进行了平顺性的道路试验,研究分析了摩托车平顺性的特点,提出了摩托车平顺性评价方法,并依据该评价方法对实车进... 摩托车平顺性已经成为摩托车重要的使用性能之一。本文依据国际标准ISO2631、ISO5349相关内容,并对多种具有代表性的摩托车进行了平顺性的道路试验,研究分析了摩托车平顺性的特点,提出了摩托车平顺性评价方法,并依据该评价方法对实车进行了评价对比,试验结果,表明该评价方法与驾驶员主观感觉吻合,能很好地评价摩托车平顺性。 展开更多

关键词 摩托车 平顺性 评价 振动

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电磁悬架馈能特性对悬架动力学性能的影响 被引量：2

11

作者 王艳阳 李以农 +1 位作者 裴金顺 卢少波 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期988-992,共5页

分析了电磁悬架相关参数对车辆馈能特性的影响。明确了馈能悬架与相关参数之间的关系、悬架的馈能特性与其动力学之间的关系以及馈能悬架的馈能潜力。研究结果表明:悬架的馈能特性仅与轮胎刚度、悬架无场阻尼、悬架可控阻尼、车速和路... 分析了电磁悬架相关参数对车辆馈能特性的影响。明确了馈能悬架与相关参数之间的关系、悬架的馈能特性与其动力学之间的关系以及馈能悬架的馈能潜力。研究结果表明:悬架的馈能特性仅与轮胎刚度、悬架无场阻尼、悬架可控阻尼、车速和路面有关。对轮胎刚度、悬架可控阻尼、车速和路面而言,悬架的馈能特性与其舒适性和安全性相矛盾;对悬架无场阻尼而言,悬架的馈能特性与其舒适性保持一致,而与安全性相矛盾。 展开更多

关键词 主动悬架 能量转换 馈能 车辆综合控制 悬架动力学特性

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车辆转向与驱动综合控制及横向速度观测器的设计 被引量：3

12

作者 李以农 卢少波 杨柳 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期692-697,共6页

为了实现复杂工况下车辆自动跟踪控制,建立了纵横向耦合车辆模型,研究了车辆在弯道变速行驶工况的动力学耦合控制问题,根据滑模控制以及动态表面控制理论,提出了一种基于车辆转向与驱动控制的综合控制器,并针对横向车速不可测,设计了横... 为了实现复杂工况下车辆自动跟踪控制,建立了纵横向耦合车辆模型,研究了车辆在弯道变速行驶工况的动力学耦合控制问题,根据滑模控制以及动态表面控制理论,提出了一种基于车辆转向与驱动控制的综合控制器,并针对横向车速不可测,设计了横向速度观测器。仿真结果表明该综合控制器具有良好跟踪性能,在复杂工况下表现出较好的动、静态特性。 展开更多

关键词 车辆转向与驱动综合控制 横向速度观测器 滑模控制 动态表面控制

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驱动激励下的柔性太阳翼系统振动及抑制研究 被引量：2

13

作者 张金龙 卢少波 +1 位作者 时军委 郭任祥 《载人航天》 CSCD 2017年第4期487-492,497,共7页

针对太阳翼驱动机构不平稳激励所引起的系统振动问题,分析了驱动激励下柔性太阳翼系统振动响应,发现刚柔耦合作用会大大增强系统在驱动作用下的微弱振动。指出旋转运动控制是太阳翼系统振动控制的关键,提出了一种在驱动机构与太阳翼之... 针对太阳翼驱动机构不平稳激励所引起的系统振动问题,分析了驱动激励下柔性太阳翼系统振动响应,发现刚柔耦合作用会大大增强系统在驱动作用下的微弱振动。指出旋转运动控制是太阳翼系统振动控制的关键,提出了一种在驱动机构与太阳翼之间安装旋转磁流变阻尼器的系统振动抑制方案,以振动干扰抑制为控制目标。运用PID算法计算旋转运动控制的阻尼力矩需求,定量地研究了旋转振动控制对柔性太阳翼系统振动抑制效果。仿真结果表明:旋转振动控制能使系统振动的干扰力矩衰减达89%,有效抑制驱动激励下的太阳翼系统振动,对提高航天器的运行稳定性及定位精度具有重要意义。 展开更多

关键词 柔性太阳翼 驱动激励 刚柔耦合 振动控制 磁流变阻尼器

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出租汽车驾驶员疲劳工效降低监测 被引量：1

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作者 徐中明 张志飞 +2 位作者 贺岩松 黄义 卢少波 《人类工效学》 2007年第1期34-36,共3页

以重庆市出租汽车驾驶员为研究对象,在实际工作状态下,对抽样的10名出租车驾驶员的疲劳状态进行跟踪测量与评价。通过测量驾驶员的心理和生理指标,找到了重庆市出租汽车驾驶员在实际行驶工况下达到疲劳的时间,与驾驶员疲劳的主观问卷调... 以重庆市出租汽车驾驶员为研究对象,在实际工作状态下,对抽样的10名出租车驾驶员的疲劳状态进行跟踪测量与评价。通过测量驾驶员的心理和生理指标,找到了重庆市出租汽车驾驶员在实际行驶工况下达到疲劳的时间,与驾驶员疲劳的主观问卷调查结果相吻合,为运输企业合理安排驾驶工作提供了科学依据。 展开更多

关键词 出租汽车 驾驶员 疲劳 反应时间

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出租汽车驾驶员振动剂量监测与评价

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作者 徐中明 黄义 +2 位作者 贺岩松 张志飞 卢少波 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期243-245,共3页

通过对ISO2631、GB4970等振动舒适性评价标准的研究,建立手动变速器出租汽车驾驶员振动舒适性评价方法。通过实车振动监测和测量驾驶员生理指标,找到了重庆市出租汽车驾驶员在实际行驶工况下达到疲劳的时间;并对他们进行有关疲劳的主观... 通过对ISO2631、GB4970等振动舒适性评价标准的研究,建立手动变速器出租汽车驾驶员振动舒适性评价方法。通过实车振动监测和测量驾驶员生理指标,找到了重庆市出租汽车驾驶员在实际行驶工况下达到疲劳的时间;并对他们进行有关疲劳的主观问卷调查,调查统计与试验的结果相吻合,由此得到出租汽车驾驶员达到疲劳时的“振动剂量极限值”。 展开更多

关键词 出租汽车驾驶员 振动 疲劳

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四轮独立驱动电动汽车轮毂电机控制策略的研究 被引量：7

16

作者 黄启然 郑玲 +1 位作者 李以农 卢少波 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期1237-1242,1257,共7页

为降低轮毂电机转矩脉动对电动汽车平顺性的影响,提出了开关磁阻电机的控制策略。建立了电机的非线性模型,对电机进行了最优角度控制。针对电机转矩脉动问题,首先在直接转矩分配控制基础上,采用模糊算法对传统PID控制器的参数进行在线整... 为降低轮毂电机转矩脉动对电动汽车平顺性的影响,提出了开关磁阻电机的控制策略。建立了电机的非线性模型,对电机进行了最优角度控制。针对电机转矩脉动问题,首先在直接转矩分配控制基础上,采用模糊算法对传统PID控制器的参数进行在线整定,其次提出将快速终端滑模控制算法与直接转矩分配相结合的控制策略。仿真结果表明,模糊算法的引入提高了系统的稳定性;而快速终端滑模控制算法不仅提高了系统抗干扰的能力,而且降低了电机的转矩脉动。 展开更多

关键词 电动汽车 开关磁阻电机 最优角度控制 转矩分配 模糊PID 快速终端滑模

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基于行人位置预测的人车转向避撞路径规划 被引量：6

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作者 李彩霞 卢少波 +2 位作者 张博涵 吴文娟 陆嘉峰 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期877-884,共8页

针对行人违规过街导致人车碰撞事故频发的交通安全问题,采用改进人工势场法并考虑行人行为的不确定性,对车辆避撞路径进行动态规划。为表达行人违规过街时的方向不确定性,提出一种基于加权效用函数法的行人过街方向概率模型,并以此为基... 针对行人违规过街导致人车碰撞事故频发的交通安全问题,采用改进人工势场法并考虑行人行为的不确定性,对车辆避撞路径进行动态规划。为表达行人违规过街时的方向不确定性,提出一种基于加权效用函数法的行人过街方向概率模型,并以此为基础预测行人位置。针对动态障碍的转向避撞轨迹规划,以避撞安全距离为基础,提出一种相对位置自适应的变长轴椭圆障碍势能场,可根据动态行人的预测位置实时规划避撞路径。在4种工况下进行了仿真对比分析,结果表明:所提出的路径规划方法可根据行人的预测位置,有效地规划出更平滑的安全避障路径。 展开更多

关键词 人车避撞 路径规划 改进人工势场 行人位置预测 违规过街

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数字化背景下教学环境建设——以“应用随机过程”课程为例

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作者 张婧 赵有益 +2 位作者 施晓燕 张美玲 卢少波 《兰州工业学院学报》 2024年第4期136-139,共4页

数字化助力教学环境建设,为优质教学的内涵式发展提供强劲的思想动力和智慧源泉。基于目标的问题导向、内容以专题呈现、挖掘典型案例教学、优化教学设计思路路径、因人导学,推动线上线下课堂精准对接,打造“双线共融”的“GPO+DATE+GT... 数字化助力教学环境建设,为优质教学的内涵式发展提供强劲的思想动力和智慧源泉。基于目标的问题导向、内容以专题呈现、挖掘典型案例教学、优化教学设计思路路径、因人导学,推动线上线下课堂精准对接,打造“双线共融”的“GPO+DATE+GTP”混合式智慧教学环境模式优化组合。基于知识图谱的数字化教学新生态,加强注重巧妙启发,深度融入思政元素,营造主题式、细粒化、有趣化的“小环境”。以任务驱动法刺激教学,将学习任务作为主线、学生作为主体、教师作为辅导者积极协助。教学策略以质疑、释疑、演绎、应用、总结及巩固为主线,环环相扣。教学中精讲高质量论文并拓展课程内容,尽显该课程理论渗入实践的魅力,体现较高的课程价值,培养学生探索未知且勇攀科学高峰的使命感。 展开更多

关键词 MARKOV链 知识图谱 任务驱动法 课程思政

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充分利用当地热量资源实施寒地水稻计划栽培 被引量：1

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作者 胡忠萍 张明亮 +3 位作者 余德水 孙刚 卢少波 郭洪生 《现代化农业》 2005年第12期1-3,共3页

关键词 栽培品种 寒地水稻 热量资源 安全播种期 全生育期 活动积温 安全抽穗期 热量条件 合理安排 适宜时期

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