基于驾驶人转向意图的双电机驱动电动汽车稳定性控制策略

为了使双电机驱动电动车在车辆稳定性控制过程中能够精确解读驾驶意图，使车辆实际行驶状态与驾驶意图期望的车辆行驶状态尽可能相符合，提出一种基于驾驶人意图辨识的稳定性控制策略。利用基于支持向量机递归特征消除（SVM-RFE）得到的特征参数构建基于长短期记忆（LSTM）模型的驾驶人转向意图辨识模型；基于转向意图识别结果，以方向盘的扭矩和角速度为计算参数，利用转向急迫程度系数建立考虑驾驶人转向意图的车辆稳定性控制修正参考模型，基于滑模控制理论构建车辆稳定性控制上层控制器。以车辆轮胎工作负荷率平方和最小为优化目标，考虑轮胎附着条件、电机及制动系统性能、电机运行状态的约束条件，构建车辆稳定性控制下层控制器。最后利用基于A&D5435半实物仿真系统的双电机驱动电动汽车试验平台，在双移线工况、单移线工况下进行实车验证。研究结果表明：双移线工况下在稳定性系统的作用下横摆角速度最大值为-18.953（°）·s^-1，与无稳定性控制相比减小了39.87%，质心侧偏角最大值为4.568°，与无稳定性控制相比减小了54.08%；单移线工况下在稳定性系统的作用下横摆角速度最大值为21.76（°）·s^-1，与无稳定性控制减小了65.3%，质心侧偏角最大值为5.208°，与无稳定性控制减小了92.6%。；提出的车辆稳定性控制策略能够正常工作，有效改善了车辆的行驶稳定性。     

基于K-均值聚类和支持向量机的电动汽车行驶工况研究

针对现有行驶工况难以反映车辆真实驾驶情况的问题,以国内典型大中型城市——西安市为例,对电动汽车行驶工况构建方法进行研究.根据西安市道路布局,设计了城市道路行驶工况数据采集方案;提出了一种K-均值聚类和支持向量机相结合的半监督分类模型,构建了西安工况;最后将西安工况与原始试验数据和国际标准行驶工况进行对比.研究结果表明:西安工况与实际道路行驶数据特征参数的相对误差均小于5％,平均相对误差仅为2.66％,构建的行驶工况能够真实反映西安市车辆的运动特征;且由于动力系统的差异,电动汽车工况比内燃机车工况更为激进.     

基于T-S模糊模型的车辆电液悬架系统H_∞控制

为了进一步降低主动悬架作动器输出力并优化控制系统鲁棒性,建立车辆7自由度整车模型,采用Takagi-Sugeno(T-S)模糊建模技术,设计主动悬架外环H_∞控制器,从而根据路面输入调节主动悬架性能,提升作动器能效。通过构建一个包括控制器稳定性分析、悬架运动空间及力的限值问题的线性矩阵不等式组,将控制器的优化问题转换为此线性不等式组的求解问题,并结合并行分配补偿控制技术,得到此控制器状态反馈系数。针对系统不确定性参数,内环采用自适应鲁棒控制方法,提升控制力的跟踪性能。通过对不同路面轮廓激励工况、交叉轴双轮激励工况以及控制力跟踪性能进行仿真试验,分析被动悬架和主动悬架性能评价指标,并对其作动器输出力进行对比研究。研究结果表明:在小激励下,基于T-S模糊模型的H_∞控制主动悬架相比被动悬架,各车轮处加速度均方根值可降低80%以上,与最优控制相比可降低47%以上;而在大激励时,虽然其加速度均方根值有所上升,但其悬架动挠度峰值较被动悬架有所下降;通过路面交叉轴激励对比可以看出,针对整车平顺性参数,该方法可在路面小激励时较被动悬架降低质心、俯仰以及侧倾加速度均方根值达55%、83%以及90%以上;与反演作动器输出力及最优控制作动器输出力对比结果表明,该控制方法可有效降低主动悬架控制力峰值20%以上,并提升控制力的跟踪性能;基于T-S模糊模型的H_∞控制可以在保证车辆悬架性能的基础上有效降低系统能耗。     

CFRP多胞结构吸能机制及多工况耐撞性设计

将轻质高强的碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)应用到多胞结构设计中,有望进一步提升CFRP薄壁结构的耐撞性能及吸能效率。为了研究CFRP多胞结构在多角度加载工况作用下的能量吸收机制及耐撞性能,采用机织平纹CFRP预浸料制备CFRP单胞管以及2个不同规格的CFRP多胞管,并通过调整壁厚使所有结构的质量保持相等;随后,对上述3个试样开展准静态轴向压溃试验,通过试验揭示CFRP多胞管的耐撞性能。此外,建立CFRP多胞管的有限元模型,采用数值仿真的方法揭示多胞管的能量吸收机制,并基于试验验证的有限元模型进一步分析9种不同规格的CFRP多胞结构在多种加载角度下的压溃性能。最后,采用多指标评价方法(COPRAS)对不同构型的多胞管在多种压溃角度下的耐撞性能进行综合评价。试验结果表明:单胞管发生了不稳定的局部屈曲,多胞管发生了稳定的渐进失效,并且在等质量的条件下,多胞管的总吸能比单胞管的总吸能高约68%。仿真结果表明:层内损伤是CFRP多胞管以及单胞管的主要吸能机制,其能量耗散值约占总能量的50%;且随着加载角度的增加,各结构的总吸能逐渐下降,但各吸能机制所耗散能量的占比变化不大,增加胞数以及内壁胞壁的厚度均能小幅度提升多胞管的能量吸收特性。综合耐撞性评价结果表明:试样MT3-4[胞数为9,内部胞壁厚度b为1.178 0 mm(5层),外部胞壁厚度c为0.235 6 mm(1层)]在多种压溃角度下具有更好的综合耐撞性能。     

基于视距模型的辅助减速车道标志设置

文章结合驾驶人视距模型对辅助减速车道字体、版面进行合理化设计,以提高驾驶人的辨识程度;通过驾驶员认知特性对辅助减速车道标志前置距离设计进行研究,为辅助减速车道合理化利用提供可能,降低了由于车辆自动失效后因错过辅助减速车道强制减速造成重大交通事故的可能。     

基于FCM聚类算法的电动车城市循环工况构建

针对传统循环工况难以表征电动汽车特性的问题,以典型大中型城市西安为研究对象,对电动汽车城市循环工况构建方法进行了研究。研究工作主要体现在试验路线构建、试验数据处理和循环工况合成。在试验路线构建过程中,首先以2016年西安市城市道路交通地图为参考,应用ArcGIS软件计算了西安市城市道路总长度及各种类型道路长度,然后采集了西安市各种类型道路进行交通流量,采用重复抽样假设检验法确定了试验路线长度,采用层次分析法获得了试验路线中各种类型道路的长度和比例,并且基于西安市城市道路整体综合特征构建了试验路线。在试验数据处理过程中,首先采用小波分解和重构法对原始数据进行去噪,然后基于主成分分析法确定了运动学片段特征参数,基于模糊C均值(FCM)聚类分析法将试验数据划分成稳定流动工况、拥堵工况、畅通工况3种运动学片段。在循环工况合成过程中,根据3种运动学片段类的比例,选取离聚类中心最近的运动学片段合成一个完整的行驶工况。最后将西安市城市循环工况与中国典型工况,NEDC,UDDS,ECE15,EUDC,FTP-15等行驶工况的特征参数进行了对比,并且进行了试验对比研究。试验结果表明:西安城市工况下的续驶里程与实际续驶里程相差11. 72 km,相对误差为3. 91%,说明所建立的电动汽车城市循环工况能够真实反映西安市交通总体特征,所构建的行驶工况具有较高的真实性。     

基于人因工程的海上核能平台舱室视觉环境设计

因海上核能平台长期处于海上作业,平台工作人员长期远离社会,生活单调枯燥,生产任务重。为提高工作人员的工作效率和生活品质,使得工作人员从心理上达到一种舒适感,根据视觉心理和功效学原理,利用视觉心理学原理有效改善空间环境,结合海上核能平台的特点,从照度和色彩2个方面入手对核动力平台进行视觉设计,提出各类舱室的设计原则及设计建议,可作为海上核能平台后续的视觉设计参考依据。     

基于NodeXL的城市地铁网络仿真与结构分析

针对我国现阶段已开通的城市地铁系统,从数据获取、网络构建、可视化及结构分析等方面介绍了网络交互分析工具Node XL的基本操作和主要功能。基于Space L和Space P复杂网络描述方法研究了地铁复杂网络的相关结构特征,从复杂网络的视角探寻了地铁系统所呈现的网络小世界、无标度及指数分布特性,为我国城市地铁系统的规划和建设提供定量分析和理论支持。