不同车辆工况对协同自适应巡航控制车队行驶安全的影响

基于横向控制器和纵向控制器模型,包括校正的预瞄驾驶员模型、加速度控制模型、节气门控制模型和制动器控制模型,建立Matlab/Simulink 和CarSim 车辆联合仿真平台,并对其可行性进行分析与验证.利用平台分别仿真协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control, CACC)车队车辆紧急刹车,通信延时,起步加、减速工况和车队前方插入换道车辆4 种情况下CACC车辆的行驶状况.仿真发现：紧急刹车时车队能够实现较好的紧急避撞;在通信延时的情况下,车队仍能保证行车安全;车队起步、减速工况运行较平稳,但加速度并不平稳,不利于车队后方车辆的乘坐舒适性;车队对前方插入不同速度的车辆能够及时响应并最终恢复安全行车间距.     

不同车辆工况对协同自适应巡航控制 车队行驶安全的影响

基于横向控制器和纵向控制器模型,包括校正的预瞄驾驶员模型、加速度控制模型、节气门控制模型和制动器控制模型,建立Matlab/Simulink 和CarSim 车辆联合仿真平台,并对其可行性进行分析与验证.利用平台分别仿真协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control, CACC)车队车辆紧急刹车,通信延时,起步加、减速工况和车队前方插入换道车辆4 种情况下CACC车辆的行驶状况.仿真发现：紧急刹车时车队能够实现较好的紧急避撞;在通信延时的情况下,车队仍能保证行车安全;车队起步、减速工况运行较平稳,但加速度并不平稳,不利于车队后方车辆的乘坐舒适性;车队对前方插入不同速度的车辆能够及时响应并最终恢复安全行车间距.     

基于逆系统方法的非线性二自由度内模控制

针对一类非线性连续系统,提出一种基于逆系统方法的二自由度内模控制设计方法.首先根据原系统设计阶积分逆系统,然后针对复合后的伪线性系统设计基于逆系统方法的2-DOF内模控制器.由于采用了二自由度控制器,使系统设定值响应同干扰响应分离,得以分别设计控制器.理论分析和仿真结果证明了文中提出的方法控制性能好,精度高,且控制器设计简单,使系统同时具有良好的跟踪性和鲁棒性.     

基于改进模糊PID-Smith控制器的高速动车组停车方法

为解决动车组制动过程中电制动与空气制动切换时控制模型参数变化和空气制动延时大的问题, 以提高动车组停车的精确性, 提出了一种改进模糊PID-Smith控制器; 通过分析动车组制动过程中单个车厢的力学模型, 考虑列车制动过程的特点, 建立了关于运行速度和制动力的二阶纯延时传递函数; 将离散化的二阶纯延时传递函数与单个车厢的力学模型结合, 建立了动车组多质点控制模型, 并分析了该控制模型的特点; 提出了一种改进的模糊PID-Smith控制器, 通过引入Smith预估控制器解决了动车组制动过程中空气制动系统延时大的问题, 使用递推最小二乘法在线辨识了模型参数, 以解决动车组制动过程中电制动切换到空气制动时的模型参数变化问题; 采用模糊PID控制器代替Smith预估控制器中的PID部分, 解决了PID参数整定难和鲁棒性差的问题; 采用MATLAB软件对CRH380A型高速动车组进行仿真, 在不同进站速度、不同减速度和不同程度干扰下, 使控制器控制动车组跟踪设定速度, 并与模糊PID控制器的结果进行对比。仿真结果表明: 改进模糊PID-Smith控制器得到的动力单元速度与其设定速度的误差在0.4 km·h^-1以内, 而模糊PID控制器的误差在1.0 km·h^-1以内; 采用提出控制器得到的停车误差在0.3 m以内, 而模糊PID控制器的停车误差在1.5 m以内; 提出的控制器满足高速动车组运行过程中停车误差小于0.3 m的要求。     

基于模型预测控制的CACC系统通信延时补偿方法

为确保通信延时条件下协同式自适应巡航控制(CACC)系统的弦稳定性，利用模型预测控制(MPC)和长短期记忆(LSTM)预测方法，研究CACC系统中车辆协同控制下的通信延时补偿方法；基于车辆队列四元素架构理论，构建了包括车辆动力学模型、间距策略、网络拓扑和MPC纵向控制器的系统模型，并综合考虑2范数和无穷范数弦稳定性条件，提出了CACC车辆队列混合范数弦稳定性量化指标，最终形成协同式车辆队列建模与评价体系；设计了一种利用前车加速度轨迹(PVAT)作为开环优化参考轨迹的MPC方法，即MPC-PVAT，通过综合考虑队列的跟驰、安全、通行效率和燃油消耗等性能指标，使目标函数趋于最小代价，从而得到当前时刻的最优控制量，并利用庞特里亚金最大值原理对所设计的优化问题进行快速求解；在MPC-PVAT基础上，提出一种基于长短期记忆(LSTM)网络的通信延时补偿方法，即MPC-LSTM，将跟驰车辆的传感器信息输入LSTM网络来预测其前车的运动状态，从而缓解短暂通信延时对车辆队列稳定性的影响。仿真测试结果表明:MPC-LSTM可容忍的通信延时上界大于1.5 s，比MPC-PVAT提升了0.8 s，比线性控制器提升了1.1 s；在基于实车数据测试中，当通信延时增加到1.2 s时，MPC-LSTM的弦稳定性指标相比MPC-PVAT提升了20.33%，与线性控制器相比稳定性提升了39.35%。可见，在通信延时较大的情况下，MPC-LSTM对通信延时具有很好的容忍性，从而有效地保证了CACC车辆队列的弦稳定性。      

大功率并网逆变器多采样控制研究

分析了大功率光伏逆变器控制策略中开关频率和采样频率的矛盾,指出计算延时和PWM控制延时对系统性能的危害.分析并指出多采样PWM控制策略及其优势,指出该策略在PWM调制过程中的脉冲丢失和多次比较问题,给出多采样无阻尼控制解决方案.利用Matlab建立实验平台,并进行了仿真和实验验证.仿真和实验结果表明,该控制策略可有效减小PWM控制延时从而解决大功率并网逆变器低开关频率与采样频率的矛盾,提高系统的稳定域度和动态响应特性,实现无阻尼高性能控制.     

红灯延时制式的高速路入口匝道模糊控制方法研究

把城市交叉口的模糊控制方法应用于高速公路匝道控制,提出了用红灯延时来进行周期调节,根据下游占有率的变化来设计模糊控制器的控制算法,对匝道控制的智能化进行了研究.最后,将算法在计算机上进行仿真计算,并和常规的匝道控制方式进行比较,得出了这种控制算法优于一般控制算法的结论.     

红灯延时制式的高速路入口匝道模糊控制方法研究

把城市交叉口的模糊控制方法应用于高速公路匝道控制,提出了用红灯延时来进行周期调节,根据下游占有率的变化来设计模糊控制器的控制算法,对匝道控制的智能化进行了研究.最后,将算法在计算机上进行仿真计算,并和常规的匝道控制方式进行比较,得出了这种控制算法优于一般控制算法的结论.     

基于负载转矩补偿的永磁同步电机滑模控制

针对永磁同步电机速度控制中出现抗扰动和超调问题,采用滑模变结构和负载转矩补偿相结合的控制方案,提出一种改进的滑模变结构转矩补偿前馈控制方法,对系统的建模过程进行了详细介绍并进行了仿真验证,通过与传统的PI控制器、传统SMC控制器的比较可知,改进的滑模变结构前馈补偿控制方法具有响应速度快、超调小,并且使滑模控制器的固有抖振得到有效抑制.     

ENSO指数与我国降水延时相关分析

将不同ENSO指数与我国0.5°×0.5°月降水量网格数据进行步长为0~12个月的延时相关分析,结果显示我国降水对不同的ENSO指数的响应有很大差异.选择相关性较显著及区域分布明显的Nino1+2和Nino3为ENSO代表指数,这两个指数与我国大部分地区降水呈明显的正相关,按响应程度该两指数对我国降水影响可分为东北地区、东南地区、西北北部及西南西部地区、西北东南及西南东部地区等5个区域.我国降水对ENSO代表指数响应最大时延时月份,可以分为华北北部地区、西南西部地区、全国大部地区、东南地区等4个区域.     

MDOF桥墩结构基于能量的抗震性能分析方法

针对脉冲型近场地震动的高能量输入,有必要发展以能量为指标的结构抗震性能分析方法．基于能量平衡原理,在给出多自由度体系的地震输入总能量和滞回耗能需求、结构耗能能力以及总能量沿各节点分布等计算方法的基础上,建立了一种基于能量概念的桥梁结构抗震性能评估方法．以3座加拿大的实际桥墩为算例,以近震记录和模拟脉冲为输入,验证了所建议方法的有效性和必要性．最后,以MDOF实体桥墩的时程分析结果为基础,对采用Akbas模型近似确定能量在以弯剪变形为主的中、低高度RC桥墩各截面分布的适用性进行了检验．     

基于AVL的公共汽车到站信息服务系统设计

为了提高公交到站信息服务系统的可移植性、降低到站时间预测误差、增强到站时间信息服务的可获取性,对如何构建公共汽车到站信息服务系统进行设计。以标准化AVL数据输入为基础,阐述了4项关键技术：制定AVL数据采集内容标准;建立基于行程时间的到站时间预测算法;建立基于事件驱动的到站时间预测控制方法;提出电子站牌与手机相结合的联合信息发布模式。选取实际线路在计算机上实现上述设计成果,并对比分析事件驱动和时间驱动两种控制方法在降低预测误差方面的效果。结果证实,事件驱动控制方法对到站时间预测误差的改善效果比时间驱动控制方法显著。     

高速公路隧道交通事故严重程度的影响因素分析

根据京珠高速公路韶关段4个隧道的交通事故资料,从时间因素、隧道环境因素和交通动态因素3个方面选取9个输入变量,以交通事故严重程度为输出变量,建立高速公路隧道交通事故严重程度预测模型;然后,通过灵敏度分析方法,研究各个输入变量对输出变量的影响程度,并对各个输入变量的灵敏度分析结果进行比较分析．研究结果表明,日交通量与年平均日交通量之比和大型车混入率对交通事故严重程度的影响最大,天气、线形、坡度和事故发生地点在隧道中的位置对交通事故严重程度的影响基本相等,事故发生时段对交通事故严重程度的影响可以忽略不计．     

含输入时延与通信时延的车辆队列PID控制系统稳定性

针对含输入时延与通信时延的车辆队列PID控制系统,分析了其内部稳定性和队列稳定性,研究了内部稳定的充要条件,求解了完整、精确的时延边界;在内部稳定性分析中,考虑输入时延与通信时延影响下车辆队列PID控制系统为中立型双时延系统的特点,结合Rekasius代换和劳斯表,提出了关于中立算子的系统强稳定充要条件;在此基础上,为了便于PID参数的快速选取,推导了一种形式更为简练的系统强稳定充分条件;在强稳定条件下,基于特征根聚类法求解了系统完整、精确的时延边界;针对具有奇数辆跟随车的车辆队列,推导了无关车辆队列规模的输入时延上界;在队列稳定性分析中,为了保证干扰和误差沿车辆队列向后传播不发散,分析了车间误差传递函数,给出了双时延影响下队列稳定的充分条件。仿真结果表明：在含输入时延与通信时延的分布式PID控制器作用下,车辆队列控制系统可同时保证内部稳定和队列稳定;车间状态误差可在15 s内快速减小并趋近于零;在所有车辆恒速行驶时,车间保持50 m期望安全距离;在领航车以0.5 m·s^-2加速和0.8 m·s^-2减速时,跟随车的速度和加速度随领航车变化,并...     

基于SE-DEA模型的农村公路建设评价

为解决农村公路建设决策单元综合决策过程的复杂性问题及数据包络分析法（DEA）评价无法对有效率单元（效率值为1）再排序的弊端,首次将SE-DEA模型引入农村公路建设评价领域,提出建立基于SE-DEA模型的多属性多目标的农村公路建设单元综合决策体系,并给出一套综合评价指标集,通过合理选择并处理输入、输出指标,形成完整的综合决策方法,根据综合产出与综合投入的效率评价值实现对农村公路建设决策单元的综合排序和选优。实例结果表明,该综合决策体系理论清晰、计算方便、结果直观,具有很大的应用价值。     

连续线性系统模型参数直接辨识中噪声模型处理方法

针对线性连续系统,利用hermite调制函数,通过对连续模型的数字调制积分得到直接以连续模型参数表示的离散等价辨识模型,在此基础上引入一种噪声模型,来替代表示输入和输出端的噪声.当系统含有有色噪声,用普通最小二乘法辨识无法得到较准确的辨识参数时,采用引入噪声模型的方法得到的辨识参数估计值仍有较高的精度.仿真算例表明了该方法具有一定的优越性.     

组合放行下的干路交叉口协调控制优化

采用双层规划方法建立干线协调控制模型,模型以干线两相邻交叉口之间的行驶时间,关键流向的绿灯需求,交叉口绿信比,公共周期时长等参数为基础和约束,对干线协调控制信号方案进行优化,优化参数包括交叉口放行方式、各交叉口绿波起始和终止时刻以及双向绿波带宽,实例求解计算及仿真验证显示,本方法可以应用于干线绿波控制的优化设计.     

机车电路动态图形仿真系统开发平台的研究

针对现有机车电路过程的计算机动态图形仿真系统不能为机车设计人员使用,只能用于学员培训,且由内机型的迅速变化,程序人员不得不重复笥地编写和输入逻辑控制程序,费时费力这一现状,提出了根据输入电路原理图由计算机自动生成,逻辑仿真文件的开发平台的设计方法。     

DYNAMIC HUNTING EXTREMUM CONTROL METHOD BASED ON MEASURE AND ESTIMATION

Anextremumcontrolsystembasedoncommonhuntingmethods[1 ] cannotworkwellforindustrialprocesses:becauseofthesysteminertialandtimedelayinfluences,thesystemwillbecomeoscillat ing ,workinwrongstepsorwillbehuntingforalongtimefortheworking process.Thepreviousmethod[2 ] canonlyapplytothesystemthathasafastdynamicprocessoritsdynamicresponsecanbeignored .Thispaper proposedadynamichuntingmethod differencepre estimationandcomparisonmethod .Thismethodcanbeusedinsecond orderorhighordersystemswithlargetimecons…