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不确定影响下智能车辆纵向干扰估计与运动控制
1
作者
荆威
赵文强
+2 位作者
魏洪乾
赖晨光
张幽彤
《汽车技术》
北大核心
2025年第5期11-21,共11页
为了消除外部扰动和环境的不确定性因素干扰,提高车辆的速度跟踪精度,提出了一种融合高增益扩张状态观测器(HGESO)和模型预测控制(MPC)的纵向运动控制器。首先,将外部多源不确定干扰整合为速度控制中存在的随机时变阻力,通过高增益扩张...
为了消除外部扰动和环境的不确定性因素干扰,提高车辆的速度跟踪精度,提出了一种融合高增益扩张状态观测器(HGESO)和模型预测控制(MPC)的纵向运动控制器。首先,将外部多源不确定干扰整合为速度控制中存在的随机时变阻力,通过高增益扩张状态观测器进行估计,同时,结合标称状态空间模型,完善车辆纵向动态描述;然后,利用融合干扰阻力的增量式MPC控制器,综合考虑纵向速度跟踪误差、乘坐舒适性以及控制器能耗等因素,设计多目标优化函数并求解最优控制量;最后,精确标定下层控制器映射表,输出油门和制动控制量,提升控制器实时执行能力。结果表明:在大纵坡干扰工况和连续转向工况下,车辆速度跟踪精度分别提升35%~61.54%、26.3%~80.8%,提出的控制策略能够有效消除外部干扰对车辆纵向控制的影响。
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关键词
智能车辆
纵向运动控制
外部干扰估计
不确定影响
模型预测控制
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职称材料
新型功能梯度变截面双六边形吸能盒耐撞性多目标优化设计
2
作者
熊锋
曾书朋
+3 位作者
王占飞
张帅
王登峰
徐红玉
《振动与冲击》
2025年第11期50-60,69,共12页
为协同提升车身耐撞安全性与轻量化水平,设计并提出一种新型功能梯度变截面双六边形吸能盒,提取其下端形状规则子结构——功能梯度变截面双六边形管(functionally-graded variable section double-hexagonal tube,FS-DHT)为对象并进行...
为协同提升车身耐撞安全性与轻量化水平,设计并提出一种新型功能梯度变截面双六边形吸能盒,提取其下端形状规则子结构——功能梯度变截面双六边形管(functionally-graded variable section double-hexagonal tube,FS-DHT)为对象并进行了参数化几何建模;建立了FS-DHT轴向压溃有限元模型并进行了试验验证;比较研究了FS-DHT与传统双六边形直管(straight DHT,S-DHT)、双六边形锥管(conical DHT,C-DHT)轴向压溃耐撞吸能特性优劣;探究了FS-DHT管壁厚、内/外六边形管上、下端面外接圆半径差及梯度指数对其轴向压溃耐撞吸能特性作用规律;结合最优拉丁超立方采样、响应面代理模型和第二代非支配排序遗传算法对FS-DHT进行了耐撞性多目标优化设计及验证,并进一步建立了“保险杠-吸能盒”总成轴向压溃有限元模型并验证了FS-DHT优化前后对集成其结构的功能梯度变截面双六边形吸能盒耐撞性提升效果。结果表明,FS-DHT优化后其比吸能提升了21.61%且初始峰值压溃力降低了13.40%,同时促成功能梯度变截面双六边形吸能盒吸能量提升了17.14%且保险杠处对应初始峰值压溃力降低了6.46%,取得了良好的耐撞性多目标协同优化效果,为协同提升车身耐撞性与轻量化水平提供了一种行之有效的新结构与新思路。
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关键词
功能梯度
变截面
双六边形吸能盒
耐撞性
多目标优化
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职称材料
题名
不确定影响下智能车辆纵向干扰估计与运动控制
1
作者
荆威
赵文强
魏洪乾
赖晨光
张幽彤
机构
北京理
工大
学机械与车辆学院
北京理
工大
学长三角研究院(嘉兴)
重庆理工大学节能与新能源汽车关键零部件智能制造与控制教育部国际合作联合实验室
出处
《汽车技术》
北大核心
2025年第5期11-21,共11页
基金
河北省省级科技计划(23227601Z)
国家自然科学基金项目(52202461)
+1 种基金
中国博士后科学基金资助项目(2022TQ0032,2022M710380)
重庆市高校高水平科研创新平台(2022PTTS002,2024IJLIMC08)。
文摘
为了消除外部扰动和环境的不确定性因素干扰,提高车辆的速度跟踪精度,提出了一种融合高增益扩张状态观测器(HGESO)和模型预测控制(MPC)的纵向运动控制器。首先,将外部多源不确定干扰整合为速度控制中存在的随机时变阻力,通过高增益扩张状态观测器进行估计,同时,结合标称状态空间模型,完善车辆纵向动态描述;然后,利用融合干扰阻力的增量式MPC控制器,综合考虑纵向速度跟踪误差、乘坐舒适性以及控制器能耗等因素,设计多目标优化函数并求解最优控制量;最后,精确标定下层控制器映射表,输出油门和制动控制量,提升控制器实时执行能力。结果表明:在大纵坡干扰工况和连续转向工况下,车辆速度跟踪精度分别提升35%~61.54%、26.3%~80.8%,提出的控制策略能够有效消除外部干扰对车辆纵向控制的影响。
关键词
智能车辆
纵向运动控制
外部干扰估计
不确定影响
模型预测控制
Keywords
Intelligent vehicles
Longitudinal motion control
External disturbance estimation
Uncertain influences
Model Predictive Control(MPC)
分类号
U471.15 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
新型功能梯度变截面双六边形吸能盒耐撞性多目标优化设计
2
作者
熊锋
曾书朋
王占飞
张帅
王登峰
徐红玉
机构
重庆理工大学节能与新能源汽车关键零部件智能制造与控制教育部国际合作联合实验室
出处
《振动与冲击》
2025年第11期50-60,69,共12页
基金
国家自然科学基金(52202437)
重庆市教委科学技术研究项目(KJQN202101111)
+3 种基金
重庆理工大学科研创新团队培育计划(2023TDZ013)
重庆理工大学同步实施项目(2023TBZ00)
河南省科技攻关项目(242102241055)
“科创中原”汽车轻量化产学研协作创新基地(2024KCZY315)。
文摘
为协同提升车身耐撞安全性与轻量化水平,设计并提出一种新型功能梯度变截面双六边形吸能盒,提取其下端形状规则子结构——功能梯度变截面双六边形管(functionally-graded variable section double-hexagonal tube,FS-DHT)为对象并进行了参数化几何建模;建立了FS-DHT轴向压溃有限元模型并进行了试验验证;比较研究了FS-DHT与传统双六边形直管(straight DHT,S-DHT)、双六边形锥管(conical DHT,C-DHT)轴向压溃耐撞吸能特性优劣;探究了FS-DHT管壁厚、内/外六边形管上、下端面外接圆半径差及梯度指数对其轴向压溃耐撞吸能特性作用规律;结合最优拉丁超立方采样、响应面代理模型和第二代非支配排序遗传算法对FS-DHT进行了耐撞性多目标优化设计及验证,并进一步建立了“保险杠-吸能盒”总成轴向压溃有限元模型并验证了FS-DHT优化前后对集成其结构的功能梯度变截面双六边形吸能盒耐撞性提升效果。结果表明,FS-DHT优化后其比吸能提升了21.61%且初始峰值压溃力降低了13.40%,同时促成功能梯度变截面双六边形吸能盒吸能量提升了17.14%且保险杠处对应初始峰值压溃力降低了6.46%,取得了良好的耐撞性多目标协同优化效果,为协同提升车身耐撞性与轻量化水平提供了一种行之有效的新结构与新思路。
关键词
功能梯度
变截面
双六边形吸能盒
耐撞性
多目标优化
Keywords
functionally-graded
variable section
double-hexagonal crash box
crashworthiness
multi-objective optimization
分类号
U463.8 [交通运输工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不确定影响下智能车辆纵向干扰估计与运动控制
荆威
赵文强
魏洪乾
赖晨光
张幽彤
《汽车技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
新型功能梯度变截面双六边形吸能盒耐撞性多目标优化设计
熊锋
曾书朋
王占飞
张帅
王登峰
徐红玉
《振动与冲击》
2025
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职称材料
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