船用磁悬浮隔振器建模和鲁棒性研究

振动噪声是影响海军舰船战斗力的一个重要因素,本文针对舰船舱室的特殊应用环境,得到了影响隔振器稳定性的主要外部因素是环境噪声干扰和冲击干扰,采用实验建模得到的磁悬浮主动隔振器初级通道和次级通道脉冲响应模型进行了滤波x-LMS算法控制下的鲁棒性仿真。仿真结果验证了脉冲响应模型的有效性,也证明了磁悬浮主动隔振器具有很强的鲁棒性。     

中堂水道桥外包盖梁加固桥梁基础

中堂水道桥在下部结构加固过程中遇到航道等限制情况,针对工程设计过程中遇到的问题,通过方案比选,采取植筋、砼外包盖梁、增加盖梁预应力、顶升、横向增加桩柱等措施,以分担不同比例上部荷载的技术应用于复杂状态的桥墩加固。通过此项体系转换、主动加固桥墩的新技术,开拓加固新思维。     

Improving crosswind stability of fast rail vehicles using active secondary suspension

Rail vehicles are today increasingly equipped with active suspension systems for ride comfort purposes. In this paper, it is studied whether these often powerful systems also can be used to improve crosswind stability. A fast rail vehicle equipped with active secondary suspension for ride comfort purposes is exposed to crosswind loads during curve negotiation. For high crosswind loads, the active secondary suspension is used to reduce the impact of crosswind on the vehicle. The control input is taken from the primary vertical suspension deflection. Three different control cases are studied and compared with the only comfort-oriented active secondary suspension and a passive secondary suspension. The application of active secondary suspension resulted in significantly improved crosswind stability.     

An adaptive integrated algorithm for active front steering and direct yaw moment control based on direct Lyapunov method

In this article, an adaptive integrated control algorithm based on active front steering and direct yaw moment control using direct Lyapunov method is proposed. Variation of cornering stiffness is considered through adaptation laws in the algorithm to ensure robustness of the integrated controller. A simple two degrees of freedom (DOF) vehicle model is used to develop the control algorithm. To evaluate the control algorithm developed here, a nonlinear eight-DOF vehicle model along with a combined-slip tyre model and a single-point preview driver model are used. Control commands are executed through correction steering angle on front wheels and braking torque applied on one of the four wheels. Simulation of a double lane change manoeuvre using Matlab^®/Simulink is used for evaluation of the control algorithm. Simulation results show that the integrated control algorithm can significantly enhance vehicle stability during emergency evasive manoeuvres on various road conditions ranging from dry asphalt to very slippery packed snow road surfaces.     

主动式钩连体结构孔隙率研究

主动式钩连体作为国际上一种新型消能护滩结构,以其新颖的结构形式和良好的整体性及突出的消能效果,已经在荷兰等国得到了工程实际应用。利用钩连体模型试验研究其基本结构特性,为今后进一步研究其水动力特性提供基础理论依据。     

基于横向安全距离模型的主动避障算法

现有的安全距离模型是基于纵向相对车速或减速度值建立的,没有考虑移动目标的横向运动特性。本文利用移动目标横穿马路的速度、相对位置,建立横向安全距离模型,并提出一种基于横向安全距离模型的主动避障算法。首先,根据横向移动目标横穿马路的速度、相对位置和自车的制动距离建立横向安全距离模型,设计主动避障算法。接着,为计及路面条件对制动效果的影响,引入当前行驶路面估算的附着系数峰值估算最大制动减速度,约束目标避障减速度,并调整制动强度,以适应不同路况的安全避障行驶。最后,以典型横向移动目标骑行者作为研究对象,通过PreScan/Simulink/CarSim联合仿真验证避障算法的有效性。结果表明:基于横向安全距离模型的主动避障算法能有效避免与骑行者碰撞,提高行车的主动安全性。     

基于集成式电液制动系统的主动制动压力精确控制方法

智能电动汽车的发展对制动系统的主动制动和再生制动能力提出了更高的要求。配备真空助力器的传统制动系统难以满足智能电动汽车的需求，因此逐渐被线控制动系统所取代。为提高线控制动系统的集成度与解耦能力，提出了一种新型集成式电液制动系统（Integrated Braking Control System，IBC），能够实现主动制动、再生制动、失效备份等功能。作为机-电-液耦合的高集成度系统，IBC具有复杂的非线性特性和动态摩擦特性，对制动系统压力的精确控制提出了挑战。为了提高IBC制动压力动态控制精度，提出了一种基于集成式电液制动系统的主动制动压力精确控制方法。首先，介绍了IBC的结构原理和控制架构。随后针对液压系统的迟滞特性和传动机构的摩擦特性进行建模与测试。然后基于系统的强非线性特性，提出了主动制动三层闭环级联控制器，其中压力控制层采用液压特性前馈与变增益反馈结合的控制策略，伺服层控制器设计考虑了机构惯性补偿与摩擦补偿，电机控制层采用矢量控制并进行了电压前馈解耦。最后，基于dSPACE设备搭建了硬件在环（Hardware-in-the-loop，HiL）试验台对主动压力控制方法进行验证。结果表明：所提出的压力控制方法能控制制动系统压力快速精确跟随期望压力，使动态压力跟随误差控制在0.4 MPa之内，稳态压力误差控制在0.1 MPa之内。     

带评价系统的曲率相关有向主动轮廓模型

主动轮廓模型广泛应用于很多领域,但这个框架下的模型都有两个关键的难点.针对这一问题,通过对已有方法失败原因的分析,本文提出了一种新颖的外力大小与曲率相关的主动轮廓模型（CDM模型）.任何粗分割方法都能为该模型预测方向提供灵活有效的线索,并且模型外力的大小定义为曲线曲率的相关方程.这使得该模型具有许多与众不同的优点,并能够有效避免自相交现象的发生.在不同的收敛过程和不同的主动轮廓模型中,评价模块的出现能够有效地度量模型结果与真实目标轮廓之间的相似度.实验结果显示,CDM模型在其他模型失败的例子中能够得到正确、鲁棒的结果,并且能够在医学图像中精确地拟合目标轮廓.     

考虑预碰撞时间的自动紧急制动系统分层控制策略研究

为提升汽车的主动安全,对车辆自动紧急制动系统控制策略进行研究。利用分层控制的思想对控制策略进行建模,上层控制器为对车辆制动减速度进行决策的预碰撞时间模型,根据汽车追尾事故深度调查的驾驶员紧急制动数据分析制动系统的制动减速度,在考虑舒适性的条件下确定预碰撞时间阈值。下层控制器按照上层控制器输出的制动减速度,分析车辆轮胎模型和制动系统的关系,通过PID控制调节制动压力对车辆进行控制。在安全评价规程标准工况下验证控制策略的可靠性,通过追尾事故场景的重建来验证控制策略的有效性。仿真结果表明:设计的控制策略在相对车速65km/h以内时能有效避撞,而高于65km/h时能最大程度地降低碰撞车速,减小伤害。     

基于扰动观测的智能驾驶主动抗扰纵向车速控制算法

为了减少智能驾驶车辆的纵向车速控制的时滞,提高主动抗扰性,提出一种基于扰动观测的纵向车速控制算法,并进行了实车验证。模型中,采用前馈控制模块,并提前输出控制量,来提高车速跟随的响应性;以主动抗扰控制(ADRC)模块作为反馈环节,采用扩张状态观测器(ESO)在线估计内外部扰动,并在控制端进行补偿,实现了对车速的精确闭环控制。在弯道、环岛等路况下进行了实车实验。结果表明:该算法可以在5 s内控制车速从怠速快速跟踪到目标车速,总体平均误差为0.17 km/h。因而,该算法较传统的比例积分微分(PID)有更好的响应性、控制精度和抗扰性。