高频大力值电磁作动器多目标参数分层优化方法研究

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作者 邱明明 李增援 +2 位作者 孙艺铭 李季 赵韩 《汽车工程》 北大核心 2025年第3期529-540,共12页

为了满足主动悬置用电磁作动器输出力值大、工作频率高和力位移线性度好的要求,针对不同结构参数对优化目标影响互异,动态电磁力难以用解析公式表达,且输出力值、工作频率和力位移特性难以同时达到最优的问题,提出了一种多目标参数分层... 为了满足主动悬置用电磁作动器输出力值大、工作频率高和力位移线性度好的要求,针对不同结构参数对优化目标影响互异,动态电磁力难以用解析公式表达,且输出力值、工作频率和力位移特性难以同时达到最优的问题,提出了一种多目标参数分层优化方法。上层,采用Taguchi算法进行参数初步优化,筛选敏感参数并对高敏感度参数优化范围进行更新;下层,利用反向传播(back propagation,BP)神经网络预测模型来表征动态电磁力,采用多目标遗传算法(NSGA-II)搜索寻优。仿真及实验结果表明,采用本文优化方法获得的电磁作动器参数具有更好的综合性能,验证了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 分层优化 多目标优化设计 电磁作动器 Taguchi法 BP神经网络

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基于混杂系统理论的混合动力汽车驱制动控制研究 被引量：6

2

作者 尹安东 赵韩 +1 位作者 孙骏 路瑞刚 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期1150-1155,共6页

基于混杂系统理论,对后轮驱动混合动力汽车的动力系统进行分析,基于混杂自动机模型建立了HEV动力系统控制模型。提出了模式变换式驱动控制策略和制动力协调控制的再生制动控制策略。采用Simulink/Stateflow混合建模方法,建立了HEV动力... 基于混杂系统理论,对后轮驱动混合动力汽车的动力系统进行分析,基于混杂自动机模型建立了HEV动力系统控制模型。提出了模式变换式驱动控制策略和制动力协调控制的再生制动控制策略。采用Simulink/Stateflow混合建模方法,建立了HEV动力系统控制策略仿真模型,并进行了实例HEV样车性能仿真和道路试验。结果表明:实例HEV性能满足设计要求;在中国典型城市公交循环工况下,与同类型传统汽车相比,燃料消耗量减少15.9%。 展开更多

关键词 混合动力汽车 混杂系统理论 动力系统 再生制动 控制策略

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电动汽车再生制动模糊控制策略与优化研究 被引量：2

3

作者 尹安东 孟甜甜 《农业装备与车辆工程》 2016年第11期1-6,共6页

以电动汽车制动能量回收系统为研究对象,分析了影响制动能量回收的各因素,在此基础上提出了基于模糊控制的再生制动控制策略,在SIMULINK中建立了该控制策略的仿真模型。并应用遗传算法对该控制策略的隶属度函数进行了优化,将其嵌入到ADV... 以电动汽车制动能量回收系统为研究对象,分析了影响制动能量回收的各因素,在此基础上提出了基于模糊控制的再生制动控制策略,在SIMULINK中建立了该控制策略的仿真模型。并应用遗传算法对该控制策略的隶属度函数进行了优化,将其嵌入到ADVISOR再生制动控制策略中,分别在美国公路UDDS,美国市区模拟循环FTP,欧洲公路EUDC和日本的1050工况下与ADVISOR中的再生制动策略进行对比。分析汽车的续驶里程以及工况循环下能量回收总量,以证明该策略以及优化后策略的有效性。 展开更多

关键词 电动汽车 再生制动 能量回收 模糊控制 遗传算法

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考虑驾驶风格与路面影响的制动能量回收策略

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作者 张冰战 边博乾 +2 位作者 杨梓恒 赵晓敏 邱明明 《汽车技术》 北大核心 2025年第1期1-8,共8页

为了增强车辆制动能量回收效率和保持制动稳定性,提出了一种综合考量驾驶员风格和路面附着特性的能量回收方法。首先,根据不同驾驶员数据提取驾驶风格特征参数,基于支持向量机(SVM)训练驾驶风格辨识模型;然后,通过U-Net网络对路面图像... 为了增强车辆制动能量回收效率和保持制动稳定性,提出了一种综合考量驾驶员风格和路面附着特性的能量回收方法。首先,根据不同驾驶员数据提取驾驶风格特征参数,基于支持向量机(SVM)训练驾驶风格辨识模型;然后,通过U-Net网络对路面图像进行预处理,并使用轻量级网络MobileNet V3训练路面高效辨识模型;最后,结合驾驶风格与路面辨识结果,对车辆前、后轴制动力的变比值进行分配,提出一种考虑驾驶风格与路面附着条件权重来确定再生制动力的方法,并在此基础上完成制动能量回收策略制定。仿真结果表明:对于不同路面,制动效能与制动稳定性明显提升;在WLTC与NEDC循环工况中,电池SOC分别提高了2.13百分点、1.02百分点,使整车制动稳定性与经济性得到进一步提升。 展开更多

关键词 电动汽车 能量回收策略 驾驶风格 路面附着系数

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考虑工况和驾驶风格耦合影响的插电式混合动力汽车制动能量回收策略 被引量：12

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作者 邱明明 虞伟 +2 位作者 赵韩 刘浩 曹龙凯 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期143-152,共10页

通过分析工况和驾驶风格对制动能量回收的影响,提出了一种考虑工况和驾驶风格耦合影响的制动能量回收方法。通过驾驶员在环实验平台采集了踏板信号与车速信号;定义了制动力的工况修正因子α和驾驶风格修正因子β,并分别利用正态分布与t... 通过分析工况和驾驶风格对制动能量回收的影响,提出了一种考虑工况和驾驶风格耦合影响的制动能量回收方法。通过驾驶员在环实验平台采集了踏板信号与车速信号;定义了制动力的工况修正因子α和驾驶风格修正因子β,并分别利用正态分布与t分布的方法确定了其变化范围,在此基础上,制定了制动能量回收策略。利用采集的工况数据和驾驶风格数据,通过学习向量量化(LVQ)神经网络训练了工况和驾驶风格识别模型。最后,建立仿真模型对制动能量回收策略进行仿真验证,结果表明:在工况和驾驶风格耦合影响下,所提出的制动能量回收策略的能量回收效率更高,整车的经济性得到进一步提高。 展开更多

关键词 插电式混合动力汽车(PHEV) 工况 驾驶风格 耦合影响 能量回收策略

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考虑车流密度影响的驾驶风格识别方法研究 被引量：9

6

作者 赵韩 刘浩 +3 位作者 邱明明 曹龙凯 张义雷 虞伟 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期1718-1727,共10页

针对车流密度与驾驶员踩踏踏板行为之间的关联性问题,本文中从车流密度与驾驶风格识别之间的耦合关系入手,提出一种考虑车流密度影响的驾驶风格多层次识别方法。首先,以模拟驾驶实验平台为基础,对不同车流密度下驾驶员的踏板信号与速度... 针对车流密度与驾驶员踩踏踏板行为之间的关联性问题,本文中从车流密度与驾驶风格识别之间的耦合关系入手,提出一种考虑车流密度影响的驾驶风格多层次识别方法。首先,以模拟驾驶实验平台为基础,对不同车流密度下驾驶员的踏板信号与速度信号进行了数据采集并提取了不同驾驶风格的特征参数;然后,采用主成分分析法得到不同车流密度影响下的表征驾驶风格的综合特征参数,在此基础上应用减法聚类和K均值聚类混合算法对驾驶风格进行了分类与特征参数修正;最后,采用随机森林算法对驾驶风格进行了识别验证。结果表明,在不同车流密度影响下,本文中所提出的方法对驾驶风格识别精度高,这为混合动力汽车能量管理策略的进一步优化奠定了基础。 展开更多

关键词 驾驶风格 车流密度 耦合 特征参数修正 多层次识别方法

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两挡纯电动汽车多目标参数解耦优化方法 被引量：3

7

作者 黄康 刘泽链 +3 位作者 邱明明 张怡然 王强 汝艳 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期746-755,共10页

提出了一种采用分层方法的解耦优化算法。外层采用多目标粒子群算法对整车动力部件参数进行优化,同时引入对电池以及逆变器的效率优化,将得到的不同优化结果实时提取并传递给内层;内层采用Bellman动态规划算法,根据外层优化得到的动力... 提出了一种采用分层方法的解耦优化算法。外层采用多目标粒子群算法对整车动力部件参数进行优化,同时引入对电池以及逆变器的效率优化,将得到的不同优化结果实时提取并传递给内层;内层采用Bellman动态规划算法,根据外层优化得到的动力部件参数求解,建立优化后的换挡策略。在此基础上,通过广义回归神经网络提取动态规划的换挡优化结果,利用所得到的换挡策略建立了自适应驾驶员模型和整车正向仿真模型,以动力性和经济性为目标,通过整车正向仿真分析对分层优化结果进行进一步选择。研究结果表明,该优化算法实现了换挡控制策略与动力部件参数的解耦,有效提高了优化效率,同时能够获得全局优化结果,明显提高了整车经济性。 展开更多

关键词 纯电动汽车 多目标解耦优化 广义回归神经网络 自适应驾驶员

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基于实时交通信息的PHEV模型预测控制策略研究 被引量：3

8

作者 张冰战 朱昊 +2 位作者 康谷峰 李开放 朱茂飞 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2023年第9期1-8,共8页

为提升插电式混合动力汽车(PHEV)的燃油经济性,提出了一种基于实时交通信息的车速预测方法,并以燃油经济性最优为目标,借助动态规划(DP)算法在预测时域内进行实时最优转矩分配,建立基于模型预测控制(MPC)的整车能量管理策略。MATLAB/Sim... 为提升插电式混合动力汽车(PHEV)的燃油经济性,提出了一种基于实时交通信息的车速预测方法,并以燃油经济性最优为目标,借助动态规划(DP)算法在预测时域内进行实时最优转矩分配,建立基于模型预测控制(MPC)的整车能量管理策略。MATLAB/Simulink仿真平台验证结果表明:与传统车速预测方法相比,基于实时交通信息的车速预测方法的车速预测精确度提高了13.5%;与基于历史车速的模型预测控制策略相比,基于实时交通信息的模型预测控制策略使整车燃油经济性提高了9.5%。 展开更多

关键词 插电式混合动力汽车 实时交通信息 车速预测 能量管理策略 模型预测控制

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考虑工况、驾驶员与道路信息的再生制动策略

9

作者 张冰战 边博乾 +2 位作者 杨梓恒 康谷峰 邱明明 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第4期181-192,共12页

再生制动策略的设计需要综合考虑多种因素,其中车辆行驶工况、驾驶员特性与车辆所行驶路面对再生制动过程有显著影响。为了制定适应各种驾驶条件的电动汽车再生制动策略,提高车辆制动能量回收率和保持制动稳定性,提出了一种综合考虑工... 再生制动策略的设计需要综合考虑多种因素,其中车辆行驶工况、驾驶员特性与车辆所行驶路面对再生制动过程有显著影响。为了制定适应各种驾驶条件的电动汽车再生制动策略,提高车辆制动能量回收率和保持制动稳定性,提出了一种综合考虑工况、驾驶员与道路信息影响的再生制动策略。首先,搭建模拟驾驶平台,进行驾驶员在环实验并采集不同驾驶员的驾驶数据,从而提取工况与驾驶风格特征参数,然后基于支持向量机(SVM)训练工况与驾驶风格辨识模型;其次,建立道路图像数据集并使用语义分割网络进行道路图像预处理,去除图像复杂背景信息从而提高识别效率,然后采用轻量级卷积神经网络MobileNet V3训练道路识别模型;最后,在此基础上制定再生制动策略,考虑路面附着条件进行前后制动力配比优化,并提出了一种考虑工况、驾驶风格与道路信息作为权重因子的再生制动力修正方法。仿真结果表明,所提出的再生制动策略可以兼顾不同工况、驾驶风格与道路状况,车辆能量回收率与制动稳定性进一步提高。 展开更多

关键词 再生制动 工况 驾驶风格 附着条件 电动汽车

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无线充电系统线圈参数优化与偏移特性研究 被引量：3

10

作者 时辉 李维汉 +1 位作者 尹安东 武慎春 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第9期1179-1186,共8页

电动汽车无线充电系统可以实现电能从电网到动力电池的无线传输,无需人工操作,安全可靠,易于实现充电智能化。无线充电过程中,耦合线圈结构参数对于线圈互感值有很大影响,从而影响系统的充电功率和能量传输效率。文章旨在设计并优化无... 电动汽车无线充电系统可以实现电能从电网到动力电池的无线传输,无需人工操作,安全可靠,易于实现充电智能化。无线充电过程中,耦合线圈结构参数对于线圈互感值有很大影响,从而影响系统的充电功率和能量传输效率。文章旨在设计并优化无线充电系统线圈结构,以获得合适的充电功率,同时提高充电效率。首先,提出一种基于神经网络和遗传算法相结合的耦合线圈结构参数优化方法,得到最优的线圈和铁氧体参数组合;然后,基于电磁场理论,利用有限元软件分析收发端线圈之间的水平和垂直偏移对线圈自感、互感的影响,研究无线充电系统耦合线圈的偏移特性;最后,搭建了无线充电系统Simulink仿真模型及实验样机进行仿真和实验验证。结果表明,该无线充电系统DC/DC效率高达94.29%,并具有较好的抗偏移特性。 展开更多

关键词 无线电能传输 耦合线圈 参数优化 偏移特性 电动汽车

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基于MPC的PHEV转矩分配控制策略研究 被引量：3

11

作者 尹安东 王伟 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第4期440-445,490,共7页

为提高并联混合动力汽车(parallel hybrid electric vehicle,PHEV)的燃油经济性,文章提出了一种基于模型预测控制(model pedictive control,MPC)的PHEV转矩分配控制策略。首先建立马尔柯夫模型,在预测时域内预测汽车的速度和加速度,为... 为提高并联混合动力汽车(parallel hybrid electric vehicle,PHEV)的燃油经济性,文章提出了一种基于模型预测控制(model pedictive control,MPC)的PHEV转矩分配控制策略。首先建立马尔柯夫模型,在预测时域内预测汽车的速度和加速度,为提高预测准确性,提出一种利用工况速度差的改进方法;然后将马尔柯夫模型与动态规划算法相结合,搭建基于模型预测控制的转矩分配控制策略;最后基于ADVISOR建立PHEV模型进行仿真对比分析。结果表明,该文提出的改进方法能够提高预测准确性;提出的转矩分配控制策略与基于规则的逻辑门限控制策略相比,整车的百公里燃油消耗率降低了7.4%。 展开更多

关键词 并联混合动力汽车(PHEV) 马尔柯夫模型 动态规划算法 模型预测控制(MPC) 控制策略

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基于点云特征全局搜索的回环检测算法 被引量：2

12

作者 张冰战 尹晨晨 +1 位作者 李志远 邹明明 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期176-186,共11页

针对纯激光SLAM算法定位漂移问题,提出一种基于点云特征描述子全局搜索的粗匹配回环检测算法。该算法首先采用基于图像距离的快速分割方法对激光点云进行地面点去除,基于点云曲率和关键点聚合算法实现了边缘特征提取和聚类,通过特征描... 针对纯激光SLAM算法定位漂移问题,提出一种基于点云特征描述子全局搜索的粗匹配回环检测算法。该算法首先采用基于图像距离的快速分割方法对激光点云进行地面点去除,基于点云曲率和关键点聚合算法实现了边缘特征提取和聚类,通过特征描述子生成算法得到当前帧点云的特征描述符,其次经过计算当前帧和历史帧的相似度评分完成全局匹配搜索实现对候选回环帧的选取,完成回环检测粗匹配过程;然后采用NICP算法进行当前帧与候选回环帧的精确匹配,从而完成回环检测过程;最后搭建了移动机器人实车平台,完成对校园数据集的采集,验证了本文算法的定位效果,通过对实车实验结果的分析可知,在实车采集的校园数据集上误差优化程度均值为13.15%,为了进一步验证本文算法的整体性能,在KITTI数据集进行测试对比,结果显示相比较Lego_loam和Lio-sam算法,本文所提算法在保证了运行效率的基础上,有效地改进了定位精度。 展开更多

关键词 激光SLAM 回环检测 定位 特征描述子 移动机器人

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自适应神经模糊系统的LiFePO_4电池SOC预测 被引量：13

13

作者 尹安东 周斌 +1 位作者 江昊 赵韩 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2014年第1期84-90,共7页

利用自适应神经模糊系统(adaptive neuro-fuzzy inference system,ANFIS)对电动汽车磷酸铁锂(LiFePO4)电池荷电状态(state of charge,SOC)预测研究。在分析ANFIS结构原理基础之上,采用BP(back-propagation)算法和最小二乘估计的混合算... 利用自适应神经模糊系统(adaptive neuro-fuzzy inference system,ANFIS)对电动汽车磷酸铁锂(LiFePO4)电池荷电状态(state of charge,SOC)预测研究。在分析ANFIS结构原理基础之上,采用BP(back-propagation)算法和最小二乘估计的混合算法分别建立两输入变量和三输入变量的ANFIS预测模型,并利用两种模型进行SOC预测。实例预测结果表明ANFIS能精确预测磷酸铁锂电池SOC值,且三输入变量ANFIS模型预测精度得到改善;与实测相比,三输入ANFIS预测模型的最大绝对误差在1%以下,平均百分比误差(average percentage error,APE)小于2%。 展开更多

关键词 电动汽车 自适应神经模糊系统 荷电状态(SOC) 预测

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基于视觉识别的线控制动压力滑模控制 被引量：6

14

作者 邱明明 曹龙凯 +2 位作者 黄康 张义雷 刘浩 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期68-76,85,共10页

制动安全是车辆主动安全的关键技术之一。制动决策和执行器控制是影响线控制动系统性能的两个主要因素。路面自适应性和控制器鲁棒性分别对制动决策和执行器控制有着重要影响,制约着线控制动系统的发展。本文中以一种液压调控的线控制... 制动安全是车辆主动安全的关键技术之一。制动决策和执行器控制是影响线控制动系统性能的两个主要因素。路面自适应性和控制器鲁棒性分别对制动决策和执行器控制有着重要影响,制约着线控制动系统的发展。本文中以一种液压调控的线控制动系统为基础,针对路面自适应性和控制器鲁棒性问题,提出一种双层结构的制动系统控制器,上层采用计算机视觉的方法对路面类型进行识别,根据识别结果制定当前路面的最佳滑移率;下层针对制动系统参数不确定性问题,引入滑模控制理论对制动过程中的最佳滑移率进行跟踪控制。通过仿真与实验验证,结果表明,双层结构的制动系统控制器相比传统控制器,路面的自适应性好,制动距离更短,控制器鲁棒性好。 展开更多

关键词 计算机视觉 双层结构控制器 路面自适应 线控制动 压力控制

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动态转矩协调的ISG混合动力系统控制策略 被引量：6

15

作者 尹安东 宫闪闪 +1 位作者 江昊 赵韩 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2013年第2期145-150,共6页

以混合动力系统(integrated starter/generator,ISG)为研究对象,在转矩控制策略的基础上设计了一种ISG混合动力系统动态转矩协调控制策略。采用MATLAB/SIMULINK/STATEFLOW混合建模方法建立了前向式ISG混合动力系统仿真模型,并在NEDC工... 以混合动力系统(integrated starter/generator,ISG)为研究对象,在转矩控制策略的基础上设计了一种ISG混合动力系统动态转矩协调控制策略。采用MATLAB/SIMULINK/STATEFLOW混合建模方法建立了前向式ISG混合动力系统仿真模型,并在NEDC工况下针对实例ISG混合动力汽车进行仿真分析。仿真结果表明:与转矩控制策略相比,采用动态转矩协调控制策略能够使整车实际转矩较好地跟随需求转矩,同时有效控制状态切换过程中的实际输出转矩突变和波动,从而验证了ISG混合动力系统动态转矩协调控制策略的有效性,为研究混合动力汽车多能源控制提供一种新方法。 展开更多

关键词 ISG混合动力系统 动态转矩协调 控制策略 前向仿真

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PHEV动力耦合机构设计与有限元分析

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作者 李廷朋 尹安东 《农业装备与车辆工程》 2018年第9期6-10,共5页

动力耦合机构是插电式混合动力汽车的关键部件之一。设计了一种单电机单行星排动力耦合机构,通过离合器和制动器能够实现10种工作模式。首先,根据插电式混合动力汽车的特点进行动力耦合机构构型设计,并运用杠杆法分析了动力耦合机构转... 动力耦合机构是插电式混合动力汽车的关键部件之一。设计了一种单电机单行星排动力耦合机构,通过离合器和制动器能够实现10种工作模式。首先,根据插电式混合动力汽车的特点进行动力耦合机构构型设计,并运用杠杆法分析了动力耦合机构转速转矩关系。然后,进行参数设计并建立动力耦合机构三维模型。最后,对动力耦合机构进行有限元分析,经静态分析和模态分析表明:所设计的动力耦合机构能够满足工作使用要求,且能够有效避免与外界激振频率发生共振。 展开更多

关键词 插电式混合动力汽车 动力耦合机构 参数设计 静力分析 模态分析

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