考虑时变参考和转向延迟的自动驾驶车辆轨迹跟踪控制方法

1

作者 杨正才 张慧泉 +1 位作者 葛林鹤 孙天骏 《汽车工程》 北大核心 2025年第1期44-54,共11页

最优控制方法已成为自动驾驶横向运动控制的主流研究和工业部署方法。LQR方法拥有在线计算量小、实时性好等优点而被广泛使用,但是无法考虑时变参考和转向延迟。延时的存在会导致LQR方法在高速时失去稳定性,因此在解决该问题的同时维持... 最优控制方法已成为自动驾驶横向运动控制的主流研究和工业部署方法。LQR方法拥有在线计算量小、实时性好等优点而被广泛使用,但是无法考虑时变参考和转向延迟。延时的存在会导致LQR方法在高速时失去稳定性,因此在解决该问题的同时维持LQR小计算量的特性十分必要。本文在保证实时性的前提下,解决了LQR无法考虑时变参考和转向延迟的问题。将道路曲率作为时变参考、转向延迟特性作为纯延时和1阶惯性环节考虑进跟踪误差状态方程中,将控制时域对应的KKT逆矩阵部分查表到实时求解器中,旨在减小计算量并保证控制器的实时性。仿真试验结果表明:所搭建的EqLPV-MPC控制器可以有效处理道路变曲率工况;相比于LQR方法,车速为72 km/h的双移线工况下横向误差降低39%,航向角误差下降52%,质心侧偏角减少28%。实车试验结果表明,在双移线工况下,本文所搭建的控制器可以将最大横向误差控制在0.1 m以内。 展开更多

关键词 轨迹跟踪 模型预测控制 道路曲率 转向延迟 惯性环节

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某隔板起爆器冲击起爆过程的数值模拟与实验研究 被引量：7

2

作者 杨正才 廖昕 +2 位作者 李晓刚 赵亮 徐薇 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期221-225,共5页

为了提高火工品的可靠性设计水平,将数值模拟技术引入隔板起爆器的设计中。利用LS-DYNA软件对某隔板起爆器隔板传爆过程进行模拟,计算得出可靠传爆不会穿透隔板的隔板厚度介于2.0 mm与5.0 mm之间。验证试验结果表明当隔板厚度为1.5~2.4... 为了提高火工品的可靠性设计水平,将数值模拟技术引入隔板起爆器的设计中。利用LS-DYNA软件对某隔板起爆器隔板传爆过程进行模拟,计算得出可靠传爆不会穿透隔板的隔板厚度介于2.0 mm与5.0 mm之间。验证试验结果表明当隔板厚度为1.5~2.4 mm时,隔板能够完成正常功能,计算结果与实验结果基本吻合。 展开更多

关键词 爆炸力学 冲击起爆 隔板起爆器 数值模拟 LS-DYNA

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大口径超短身管高低压发射装置内弹道过程的数值模拟与试验研究 被引量：9

3

作者 杨正才 廖昕 +1 位作者 江坤 吴玉均 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期78-81,90,共5页

根据大口径超短身管发射装置的特性,为保证点火一致性和燃烧的稳定性采用高低压发射原理设计了装药结构。利用经典内弹道理论对混合装药考虑喷口气流流动的发射过程建立了内弹道模型。采用该模型对正装药、强装药和减装药条件下内弹道... 根据大口径超短身管发射装置的特性,为保证点火一致性和燃烧的稳定性采用高低压发射原理设计了装药结构。利用经典内弹道理论对混合装药考虑喷口气流流动的发射过程建立了内弹道模型。采用该模型对正装药、强装药和减装药条件下内弹道过程进行了数值计算和相关的试验验证。结果表明,数值计算结果与试验结果较为接近,证明所建模型的合理性和可靠性。 展开更多

关键词 爆炸力学 先射装置 短身管 高低压药室 内弹道 混合装药

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某变速箱壳数值模态与试验模态的分析与研究 被引量：3

4

作者 杨正才 吴晶晶 《湖北汽车工业学院学报》 2013年第4期1-4,9,共5页

以变速箱壳为研究对象,利用有限元分析方法得到变速箱壳的固有频率和振型。运用锤击法对变速箱壳进行试验模态分析,得到模态参数,将试验模态与仿真计算的结果进行比较,验证了有限元分析结果的可靠性。在此基础上对结构进行修改,并进行... 以变速箱壳为研究对象,利用有限元分析方法得到变速箱壳的固有频率和振型。运用锤击法对变速箱壳进行试验模态分析,得到模态参数,将试验模态与仿真计算的结果进行比较,验证了有限元分析结果的可靠性。在此基础上对结构进行修改,并进行有限元分析验证,改进后变速箱壳的各阶固有频率得到提高,增加了整体刚度。 展开更多

关键词 变速箱 有限元 试验模态 固有频率

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基于飞思卡尔32位Kinetis-K60单片机的直立行驶智能车设计 被引量：1

5

作者 杨正才 吕科 朱乐 《湖北汽车工业学院学报》 2014年第2期46-50,共5页

介绍一种基于线性CCD传感器进行路径识别的智能车控制系统。进行了软硬件设计,利用线性CCD传感器采集路径信息,以及陀螺仪和加速度计采集角度偏转信息,提出转向控制策略和速度控制策略,控制2个电机的动作,从而实现了直立行驶。实验证明... 介绍一种基于线性CCD传感器进行路径识别的智能车控制系统。进行了软硬件设计,利用线性CCD传感器采集路径信息,以及陀螺仪和加速度计采集角度偏转信息,提出转向控制策略和速度控制策略,控制2个电机的动作,从而实现了直立行驶。实验证明:该智能车抗干扰性强、精确度较高,可自主寻迹稳定行驶。 展开更多

关键词 智能车 线性CCD传感器 直立行驶 PD 路径识别

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电子节气门参数自整定模糊PID控制器的实现 被引量：1

6

作者 杨正才 《汽车电器》 2008年第5期25-27,共3页

详细介绍参数自整定模糊PID控制系统的结构和控制策略,设计了汽车电子节气门参数自整定模糊PID控制器。

关键词 电子节气门 自整定 模糊PID 模糊控制

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基于freescale的汽车车身舒适电控系统设计

7

作者 杨正才 张庆永 邓召文 《数字技术与应用》 2011年第5期187-188,共2页

提出了基于CAN-LIN混合网络的汽车舒适电控系统通信网络架构,设计了ECU节点硬件,并以FBCM节点为例,分别对电源管理模块、CAN通信模块、LIN通信模块、功率驱动模块等方面作了详细分析。设计了ECU节点软件。分析了CAN驱动层和LIN驱动层的... 提出了基于CAN-LIN混合网络的汽车舒适电控系统通信网络架构,设计了ECU节点硬件,并以FBCM节点为例,分别对电源管理模块、CAN通信模块、LIN通信模块、功率驱动模块等方面作了详细分析。设计了ECU节点软件。分析了CAN驱动层和LIN驱动层的实现方案。经测试,该系统设计合理,功能完善。 展开更多

关键词 FREESCALE CAN 舒适系统

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基于六参数RC等效电路模型的锂离子电池SOC估计 被引量：2

8

作者 黄兵锋 杨正才 傅佳宏 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第5期170-174,共5页

为提高电动车锂离子动力电池荷电状态(SOC)的估算精度,提出了一种基于六参数RC等效电路的电池模型,采用扩展卡尔曼滤波开展对电池SOC的估算方法研究。在考虑未知干扰和环境噪声的影响下,进一步提出了在扩展卡尔曼滤波的基础上的自适应... 为提高电动车锂离子动力电池荷电状态(SOC)的估算精度,提出了一种基于六参数RC等效电路的电池模型,采用扩展卡尔曼滤波开展对电池SOC的估算方法研究。在考虑未知干扰和环境噪声的影响下,进一步提出了在扩展卡尔曼滤波的基础上的自适应卡尔曼滤波算法,并开展了对电池SOC的在线估算。仿真结果表明:虽然扩展卡尔曼滤波和自适应卡尔曼滤波都对电池SOC有较好的估算精度,但在未知干扰和噪声的影响下自适应卡尔曼滤波具有更好的鲁棒性。 展开更多

关键词 车辆工程 电动车 锂离子电池 荷电状态 自适应卡尔曼滤波

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三相永磁同步无感无刷直流电机控制系统设计 被引量：2

9

作者 吕科 杨正才 +1 位作者 石振东 刘珂路 《湖北汽车工业学院学报》 2012年第4期37-40,共4页

三相永磁同步无感无刷直流电机具有快速性、可靠性、可控性、体积小、重量轻、节能、耐受环境和经济性等方面明显的优势。利用无刷电机绕组中的反电动势过零点法检测电机转子的位置,从而实现无位置传感器的无刷电机的控制。硬件设计中,... 三相永磁同步无感无刷直流电机具有快速性、可靠性、可控性、体积小、重量轻、节能、耐受环境和经济性等方面明显的优势。利用无刷电机绕组中的反电动势过零点法检测电机转子的位置,从而实现无位置传感器的无刷电机的控制。硬件设计中,采用MC9S08DZ60微控制器作为智能单元,对反电动势过零检测电路、功率驱动电路进行了设计。软件设计中,根据电机反电动势过零信号控制驱动电路准确换相,结合PID调速控制使电机转速稳定。本系统具有可靠性高、价格低廉等特点,对于实车电机控制具有一定的现实意义。 展开更多

关键词 无感无刷直流电机 过零检测 MC9S08DZ60

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基于ARM及CAN总线的汽车行驶记录仪的开发 被引量：1

10

作者 杨正才 李伟 《世界电子元器件》 2007年第11期87-89,共3页

汽车行驶记录仪是传统汽车仪表系统的技术革新产品，涉及许多技术领域，其核心概念及主要研究内容包括：仪表信息数字化、车内总线通讯与全车信息共享、整车统一调度以及基于全车信息的故障诊断等几个方面。相信今后汽车将会越来越多地... 汽车行驶记录仪是传统汽车仪表系统的技术革新产品，涉及许多技术领域，其核心概念及主要研究内容包括：仪表信息数字化、车内总线通讯与全车信息共享、整车统一调度以及基于全车信息的故障诊断等几个方面。相信今后汽车将会越来越多地采用各种用途的电子化仪表，功能强大的电子仪表将成为发展趋势。 展开更多

关键词 汽车行驶记录仪 CAN总线 ARM 信息数字化 开发 技术革新 仪表系统 电子化仪表

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基于预测风险场模型的智能车辆换道路径规划

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作者 杨正才 谷师锐 +1 位作者 吴浩然 孙文 《湖北汽车工业学院学报》 2024年第1期7-12,17,共7页

针对智能车辆行驶环境和表达方式复杂等问题,提出了融合LSTM预测模型的智能车辆预测风险场模型。在传统势场模型基础上,考虑了动态目标行为预测信息,建立动态预测动能场,同时与道路环境中其他风险元素风险场相叠加,构建“预测风险场”... 针对智能车辆行驶环境和表达方式复杂等问题,提出了融合LSTM预测模型的智能车辆预测风险场模型。在传统势场模型基础上,考虑了动态目标行为预测信息,建立动态预测动能场,同时与道路环境中其他风险元素风险场相叠加,构建“预测风险场”统一模型。通过设计风险场代价函数完成规划轨迹簇的最小代价评估,获得最优路径规划轨迹。为验证该方法的有效性,进行了联合仿真和实车验证。结果表明,预测风险场模型有效表达了复杂行驶环境的交通态势,选取的最优路径提升了其综合安全性。 展开更多

关键词 路径规划 轨迹预测 LSTM 预测风险场

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驾驶风格聚类与识别研究 被引量：7

12

作者 王科银 杨亚会 +2 位作者 王思山 杨正才 张建辉 《湖北汽车工业学院学报》 2021年第3期1-6,10,共7页

为实现驾驶人驾驶风格的准确聚类和有效识别,以NGSIM数据为依据,提取包含换道行为的16 s车辆行驶轨迹,选取可以全方位表征驾驶人驾驶特性的评价指标并借助因子分析法实现指标的降维;在此基础上选用k-means聚类算法对所得样本数据进行聚... 为实现驾驶人驾驶风格的准确聚类和有效识别,以NGSIM数据为依据,提取包含换道行为的16 s车辆行驶轨迹,选取可以全方位表征驾驶人驾驶特性的评价指标并借助因子分析法实现指标的降维;在此基础上选用k-means聚类算法对所得样本数据进行聚类分析,把驾驶风格分为谨慎型、普通型和激进型;最后对比了SVM和ANN驾驶风格识别模型。结果显示:车辆行驶速度、加速度和横向速度更能表征驾驶人驾驶风格;SVM模型和ANN模型在降维前后数据中的识别精度都能达到90%以上,而SVM模型的识别精度更高,说明SVM驾驶风格识别模型在小样本上的有效性。 展开更多

关键词 驾驶风格 因子分析 K-MEANS聚类 支持向量机 人工神经网络

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利用视觉传感器图像处理技术实现前方车道线识别方法研究 被引量：4

13

作者 翟煕照 韩同群 杨正才 《汽车实用技术》 2021年第6期29-34,共6页

车道线识别方法的突破对于无人驾驶汽车的研究具有重大意义,文章分析了基于深度学习的两种车道线检测算法,利用了视觉传感器图像处理技术对车道线进行了识别,研究了语义分割的算法。视觉图像处理则分别用目标检测算法和语义分割算法对... 车道线识别方法的突破对于无人驾驶汽车的研究具有重大意义,文章分析了基于深度学习的两种车道线检测算法,利用了视觉传感器图像处理技术对车道线进行了识别,研究了语义分割的算法。视觉图像处理则分别用目标检测算法和语义分割算法对车道线进行了识别,对两种算法做出了分析比较。研究结果表明:基于深度学习的语义分割网络具有更好的车道线识别能力;能得到较为可靠的车道线边界信息。文章的车道线识别方法可以为无人驾驶汽车提供较为可靠的车道线数据信息。 展开更多

关键词 图像处理 无人驾驶 深度学习 语义分割

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结构化道路智能车辆换道轨迹规划

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作者 于江山 杨正才 蔡林 《湖北汽车工业学院学报》 2022年第3期30-34,39,共6页

针对结构化道路的智能车辆自主换道轨迹规划,提出碰撞锥模型与鲸鱼优化算法相结合的轨迹规划方法。以换道车辆安全性和稳定性评价指标为优化目标,建立优化函数与约束条件,通过鲸鱼优化算法获得最优换道轨迹。结合模型预测控制方法,运用M... 针对结构化道路的智能车辆自主换道轨迹规划,提出碰撞锥模型与鲸鱼优化算法相结合的轨迹规划方法。以换道车辆安全性和稳定性评价指标为优化目标,建立优化函数与约束条件,通过鲸鱼优化算法获得最优换道轨迹。结合模型预测控制方法,运用MATLAB/Simulink与CarSim进行算法验证。实验结果表明:文中方法实时性较强,在不同车速和转向轨迹下能够实现安全稳定换道。 展开更多

关键词 智能车辆 自主换道 碰撞锥 鲸鱼优化算法 轨迹规划

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基于动态栅格与隐马尔科夫模型前车换道意图识别

15

作者 杨杨 杨正才 蔡林 《湖北汽车工业学院学报》 2021年第2期11-16,共6页

针对前车换道意图识别预测问题,提出基于动态栅格地图与混合高斯隐马尔科夫模型结合的识别预测方法,建立以自车车头中心点为零点的动态栅格地图描述前车的位置信息,基于语义分割的方法获取前方车辆的轮廓特征与车道线,并分析前方障碍车... 针对前车换道意图识别预测问题,提出基于动态栅格地图与混合高斯隐马尔科夫模型结合的识别预测方法,建立以自车车头中心点为零点的动态栅格地图描述前车的位置信息,基于语义分割的方法获取前方车辆的轮廓特征与车道线,并分析前方障碍车辆的相关运动状态信息。将动态栅格地图与混合高斯隐马尔科夫模型相结合,识别预测前车换道行为。利用可观测的前车行驶信息推测出其隐藏的换道行为,并提取NGSIM数据集的相关观测参数,训练验证识别预测模型,结果表明模型达到较好的识别预测效果。 展开更多

关键词 动态栅格地图 混合高斯隐马尔科夫 换道意图识别预测

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车辆自动紧急制动系统联合仿真研究 被引量：2

16

作者 杨正才 蔡林 任少杰 《湖北汽车工业学院学报》 2018年第4期1-5,10,共6页

基于毫米波雷达的工作特性建立了前方障碍物目标识别算法,用以筛选影响车辆正常行驶的有效目标。基于最小安全距离模型建立车辆2级预警以及紧急制动系统,根据前车运动状态将模型分为前车静止、前车匀速或加速、前车减速或制动停车3种工... 基于毫米波雷达的工作特性建立了前方障碍物目标识别算法,用以筛选影响车辆正常行驶的有效目标。基于最小安全距离模型建立车辆2级预警以及紧急制动系统,根据前车运动状态将模型分为前车静止、前车匀速或加速、前车减速或制动停车3种工况,利用Trucksim搭建车辆模型,在Matlab/Simulink中搭建雷达模型和2级预警模型,实现联合仿真。仿真结果显示,基于最小安全距离模型建立的2级预警紧急制动算法是合理的。 展开更多

关键词 汽车安全 自动紧急刹车系统 毫米波雷达 2级预警 Trucksim

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中上胸椎骨折脱位合并脊髓不完全性损伤的临床疗效分析 被引量：2

17

作者 杨正才 普光民 高祥 《中国社区医师》 2017年第32期85-85,88,共2页

目的:探讨中上胸椎骨折脱位合并脊髓不完全性损伤患者的手术治疗方法和临床疗效。方法:收治中上胸椎骨折脱位合并脊髓不完全性损伤患者26例,采用后路减压植骨融合,长节段椎弓根内固定手术治疗,观察治疗效果。结果:手术切口均Ⅰ期愈合。... 目的:探讨中上胸椎骨折脱位合并脊髓不完全性损伤患者的手术治疗方法和临床疗效。方法:收治中上胸椎骨折脱位合并脊髓不完全性损伤患者26例,采用后路减压植骨融合,长节段椎弓根内固定手术治疗,观察治疗效果。结果:手术切口均Ⅰ期愈合。治疗后,Cobb角均明显矫正,椎体高度丢失参数、ASIA神经损伤评分等级均明显改善(P<0.05)。结论:后路减压植骨融合,长节段椎弓根内固定手术治疗中上胸椎骨折脱位合并脊髓不完全性损伤患者的临床疗效较好。 展开更多

关键词 中上胸椎骨折脱位 不完全性脊髓损伤 疗效

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调整与优化道路运输结构 促进运输经济发展 被引量：1

18

作者 杨正才 《湖南交通科技》 2000年第4期62-63,共2页

结合道路运输市场现状 ,阐述调整与优化道路运输运力、班线、组织、经营结构的内容、方法和对运输经济的影响效果 。

关键词 公路运输经济 结构调整 内容 优化 实施方法 发展 中国

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热通量测量在B/KNO_3点火药装药结构设计中的应用 被引量：3

19

作者 周奎军 陈红俊 +2 位作者 叶淑琴 杨正才 吕江 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1030-1034,共5页

固体火箭发动机点火装置的设计优化通常依靠它与发动机进行匹配试验来确认。匹配试验周期长、费用高,如果辅以热通量的测量,可以减少匹配试验次数,降低试验成本,缩短设计周期。依据热通量测试原理,制作了箔式铂热通量计和固体火箭发动... 固体火箭发动机点火装置的设计优化通常依靠它与发动机进行匹配试验来确认。匹配试验周期长、费用高,如果辅以热通量的测量,可以减少匹配试验次数,降低试验成本,缩短设计周期。依据热通量测试原理,制作了箔式铂热通量计和固体火箭发动机电点火具热通量测试装置。对3种不同药型的B/KNO3点火药装药进行瞬态和轴向热通量分布的测量和分析,在此基础上确定了某空空导弹点火发动机电点火具B/KNO3点火药装药的药型,并且通过点火发动机匹配试验验证了装药结构设计的合理性。 展开更多

关键词 热学 热通量 装药结构 B/KNO3点火药 电点火具

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钝感Ni-Cr金属桥膜换能元的制备及性能 被引量：18

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作者 王科伟 杨正才 +6 位作者 刘海旭 曾祥涛 王昊静 李宁 潘守华 曹建强 周党锋 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期819-823,共5页

采用磁控溅射技术设计加工了一种满足钝感电火工品的Ni-Cr金属薄膜桥换能元,在起爆桥区中心涂抹三硝基间苯二酚铅,对其进行了安全电流、抗静电性能、断桥时间、作用时间的测试,并与半导体桥换能元、桥带式换能元进行了性能对比。结果表... 采用磁控溅射技术设计加工了一种满足钝感电火工品的Ni-Cr金属薄膜桥换能元,在起爆桥区中心涂抹三硝基间苯二酚铅,对其进行了安全电流、抗静电性能、断桥时间、作用时间的测试,并与半导体桥换能元、桥带式换能元进行了性能对比。结果表明,电阻为(1±0.1)Ω时,在相同散热条件下,该Ni-Cr金属薄膜换能元安全性较其他两种换能元裕度大,作用时间、断桥时间介于半导体桥和桥带式换能元之间,采用5 A发火,引爆三硝基间苯二酚铅的作用时间小于1 ms。 展开更多

关键词 火工品 磁控溅射 钝感 金属桥膜 安全电流 作用时间 断桥时间

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