Flow-field guided steering control for rigid autonomous ground vehicles in low-speed manoeuvring

ABSTRACT

This paper studies the low-speed manoeuvring problem for autono-mous ground vehicles operating in complex static environments. Making use of the intrinsic property of a fluid to naturally find its way to an outflow destination, a novel guidance method is proposed. In this approach, a reference flow field is calculated numerically through Computational Fluid Dynamics, based on which both the reference path topology and the steering reference to achieve the path are derived in a single process. Steering control considers three constraints: obstacle and boundary avoidance, rigidity of the vehicle, plus the non-holonomic velocity constraints due to the steering system. The influences of the parameters used during the flow field simulation and the control algorithm are discussed through numerical cases. A divergency field is defined to evaluate the quality of the flow field in guiding the vehicle. This is used to identify any problematic branching features of the flow, and control is adapted in the neighbourhood of such branching features to resolve possible ambiguities in the control reference. Results demonstrate the effectiveness of the method in finding smooth and feasible motion paths, even in complex environments.     

技能型人才培养方案学习领域的设计与实践

人才培养方案是学校实施人才培养工作的根本性指导文件,反映了学校在人才培养工作上的指导思想和整体思路,人才培养方案学习领域的设计与实践是专业建设能否取得实效的基础性工作和技能型人才培养能否取得效果的根本保证。     

公路工程现场管理中的常见问题及其对策

公路工程现场管理工作决定着公路工程建设项目的施工质量、施工进度和施工成本。分析公路工程现场管理中的常见问题,并就如何解决这些问题提出相应的对策,可为同行提供参考与借鉴。     

酒泉至额济纳铁路防沙堤风洞试验数值模拟及积沙试验研究

防沙堤是造价低、使用广泛的工程防沙措施。对三角形和梯形截面防沙堤进行系统对比研究,总结出两种防沙堤的优缺点。通过风洞试验对不同断面形状的防沙堤的流场结构、流场压力分布、积沙情况进行对比研究,然后利用FLUENT数值模拟方法对风洞试验进行验证对比。研究结果和结论:(1)梯形横断面防沙堤迎风侧形成的低速区域宽度大于三角形,梯形迎风侧对沙粒的沉积、滞留作用优于三角形;(2)三角形横断面防沙堤背风侧产生的有效防护宽度大于梯形,防护效果优于梯形;(3)风沙流遇防沙堤阻挡在迎风侧坡脚受阻堆积,积沙达到堤体2/3高度时不再继续堆积增高,一部分向两侧随风流导向两端处,另一部分沿坡越过堤体顶部在落沙坡堆积。准备建设的风沙铁路酒额线及其他交通、民用建筑可以利用以上成果选择防沙堤的形状以达到最好防沙效益。     

浅谈沥青混合料路面接缝的施工方法

根据施工经验介绍了沥青混合料路面接缝的施工方法.     

舰船智能化组合式电子互感器研究

随着舰船电力系统容量的不断增长,舰船额定电流和故障电流都成数量级增长,原有的互感器已逐渐不能满足应用的要求了,通过介绍新型船用电子互感器的一种类型-智能化组合式电子互感器,提出以Rogowski为电流互感元件并简要分析了Rogowski线圈的结构原理和数学模型,电压传感部分和电源部分设计方案,对信号集中处理电路模块作了详细的分析.该互感器集电流、电压、功率方向等电网运行参量的测量于一体,同时提供与继电保护设备以及远程控制计算机的CAN总线通信接口,符合未来舰船智能化监控系统改装的要求.     

液力变矩器反求设计与内流场数值计算

采用反求设计方法建立了液力变矩器三维模型.建立了液力变矩器涡轮内流场物理数学模型,利用Fluent软件进行了相应的数值计算.分析了涡轮流道内流体速度、压力及压力损失情况,阐述了流场形成机理,为液力变矩器优化设计提供了理论依据.     

沥青混凝土路面施工接缝的处理技术

在沥青混凝土路面施工中,接缝有纵向接缝和横向接缝(工作缝)两种。如果接缝处的平整度不好,会产生下洼或凸起。或因接缝处压实度不够和结合强度不足而产生裂纹,甚至松散。接缝处施工质量不理想的现象时常见到。在用宽幅摊铺机全幅摊铺面层的情况下,虽避免了纵向接缝,但横向接缝是不可避免的,至少每天会有一条工作缝。就此,对沥青混凝土路面施工中的接缝处理技术进行讨论。     

航行船体周围稳态流场计算的双重面积分方法

将Galerkin方法与虚拟面元源汇分布方法相结合，发展了用于求解航行船体三维非均匀稳态流场速度势及其高阶偏微分的双重面积分方法。为验证该方法的有效性，进行了半浸圆球稳态流场的数值计算。通过与圆球绕流问题解析解的比较，表明积分表面单元划分和虚拟单元的设置方式等对最终数值结果的影响可忽略不计。本文方法有助于对航行船体的水弹性力学特性进行更合理和更完善的分析。     

地下车站的混凝土开裂数值分析及抗裂试验研究

针对上海地区富水软土地层中地下车站渗漏水问题,在混凝土开裂原理分析的基础上,建立了地铁车站混凝土结构的有限元损伤模型,揭示了水土荷载作用下混凝土裂缝起裂特点、分布及其发展规律.采用光栅光纤监测技术开展了混凝土温度-应变现场实验,得到了在施工全过程中混凝土结构的温度及应变变化规律,分析了温度、养护时间、抗裂剂等因素对混凝土开裂的影响.研究表明:根据形态特点,裂缝可分为贯通裂缝和非贯通裂缝,其中贯通裂缝可引起车站结构渗漏水.由于约束作用,贯通裂缝主要发生在侧墙靠近中板和底板的位置.添加抗裂剂、延长养护时间可有效提高混凝土抗裂性能和防水抗渗性能.