【摘 要】
：
智能驾驶是近年来学者们关注的热点,是新型汽车技术的方向发展,是实现汽车智能化、电动化、主动安全和节能减排的重要措施。分布式驱动电动汽车采用全线控集成化底盘,通过主动转向和优化分配各轮胎力矩,使其在提高整车性能方面具有显著优势。但是分布式驱动电动汽车具有高度非线性动态特性与参数不确定性,加剧了动力学控制的复杂程度,因此如何合理地设计并验证智能驾驶轨迹跟踪控制策略具有重要研究意义。本文采用课题组的四轮
论文部分内容阅读
智能驾驶是近年来学者们关注的热点,是新型汽车技术的方向发展,是实现汽车智能化、电动化、主动安全和节能减排的重要措施。分布式驱动电动汽车采用全线控集成化底盘,通过主动转向和优化分配各轮胎力矩,使其在提高整车性能方面具有显著优势。但是分布式驱动电动汽车具有高度非线性动态特性与参数不确定性,加剧了动力学控制的复杂程度,因此如何合理地设计并验证智能驾驶轨迹跟踪控制策略具有重要研究意义。本文采用课题组的四轮毂独立驱动全地形车（4 Wheel independent drive all terrain vehicle,4WID-ATV）实车参数构建CarSim整车模型,在Matlab/Simulink环境中构建基于线性时变模型预测控制（Linear time varying model predictive control,LTV MPC）的轨迹跟踪控制器。为了协调智能驾驶车辆的轨迹跟踪精确性和稳定性,提高控制算法对不同工况的自适应能力,提出基于Takagi-Sugeno模糊变权重模型预测控制（Takagi-Sugeno fuzzy MPC,T-S FMPC）的轨迹跟踪控制策略。以前轮转角为控制变量构建控制器,并以实时横向位移误差和横摆角误差为模糊输入,通过T-S模糊控制在线优化MPC目标函数权重,协调权重矩阵对轨迹跟踪精确性和稳定性的影响。基于平方根容积卡尔曼滤波（Square rooting cubature Kalman filter,SRCKF）估计轮胎侧向力以在线修正轮胎侧偏刚度,以提高控制算法对车速扰动和路面附着系数变化等不确定性因素的自适应能力。针对分布式驱动智能车全轮独立可控的特点,以前轮转角和轮胎纵向力为控制变量构建MPC控制器,通过T-S模糊在线优化MPC目标函数权重,实现具有良好自适应性与鲁棒性的自适应变参数MPC（Adaptive variable parameter MPC,AMPC）。为了验证所设计控制器在实际行驶工况下的有效性,首先安装并调试GPS、IMU、Speedgoat快速控制原型（Rapid control prototype,RCP）实时目标机等硬件设备,根据4WID-ATV底层CAN协议与传感器NMEA协议调试总线控制与反馈信息,并通过RCP收发车辆状态信息与控制报文,从而构建了4WID-ATV整车传感与控制系统,并通过现场实验验证了所提控制策略在双移线、环形工况下的有效性。仿真和实验研究表明:（1）相比于传统MPC控制,所提出的T-S FMPC控制,有效提高了轨迹跟踪精度,且轨迹跟踪稳定性显著增强。其中,横向位移误差降低62.24%,前轮转角波动减小37.46%、横摆角误差减小84.19%;（2）在20km/h、沥青路面双移线工况下,横向位移误差在0.12m以内,横摆角误差在1°以内,且前轮转角控制曲线平滑,说明所提算法具有良好的控制效果和实用性;（3）相比于传统MPC控制,所提出的AMPC对80-120km/h双移线湿滑路面、对接路面工况均有良好的跟踪效果,能够有效提高轨迹跟踪精度,并协调控制跟踪精确性和稳定性,减少控制输出量波动。
其他文献
目的:肠易激综合征是一种常见的胃肠道疾病。虽然肠易激综合征不会导致死亡,但随着症状的加重,肠易激综合征患者学习、工作效率和生活质量会降低。因此,需要找到与肠易激综合征发生相关的可改变因素,以预防肠易激综合征的发生,促进健康。目前大量研究发现单一食物因素与肠易激综合征之间关联性,忽视了饮食行为对肠易激综合征的影响。久坐行为已经成为人们普遍的生活方式,仅有少量研究表明久坐行为是肠易激综合征的危险因素,
目的:高尿酸血症是指尿酸在人体内的代谢产生和消耗排泄之间存在不平衡导致其积累从而引起的一系列病理症状,是全球普遍存在的公共卫生问题。国内外目前缺少对膳食维生素A原摄入与高尿酸血症的关联进行探讨的研究。本研究旨在探索总维生素A原、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素摄入及其蔬菜源性摄入和水果源性摄入与高尿酸血症之间的关联,并据此为高尿酸血症的防控提供膳食指导。研究方法:（1）研究对象:来自于“东北区域自然人群
目的:通过分析辽宁省城市口腔癌患者的十年生存状况,对辽宁省城市口腔癌患者生存状况进行评价,明确口腔癌患者的预后影响因素,同时改善辽宁省关于口腔癌防治水平基础数据缺乏的情况,为提高口腔癌患者的生存率提出预防干预策略,此外为辽宁省肿瘤监测、防治策略的制订提供参考依据。方法:本研究团队前期采取整群抽样的方法,对辽宁省沈阳、鞍山和本溪3市在2000年初至2002年末期间报告的口腔癌患者进行了五年生存率的研
目的:目前,全球气候正在不断发生变化,其中最主要的就是气候变暖。温度与人群健康密切相关,是影响公众健康死亡风险重要的环境因素。极端环境温度可增加人群中因循环系统疾病而死亡的机会。本文采用分布滞后非线性模型探讨温度尤其是极端温度对沈阳市区循环系统疾病死亡风险的影响,阐明研究地区死亡和气温现状,进一步评估气温对所研究地区居民死亡的风险效应,为应对气候变化合理配置卫生资源提供依据。研究方法:采用描述性分
目的:手足口病是一种常见传染病,多发于五岁以下儿童,且感染后无特效药治疗,容易发展为重症病例,因而极易导致神经系统后遗症发生甚至死亡。近年来,手足口病在我国日趋严重,已然成为公共卫生的一大威胁,给国家和社会增加了巨大的经济负担。对该病发病趋势进行有效、准确的预测,了解其未来趋势,对手足口病的早期预警具有重要的意义。方法:本研究从中国疾病预防控制中心收集了广州市2008年1月至2017年12月手足口
目的:在世界范围内,有一系列口腔疾病构成了重大的公共卫生威胁,严重影响了人们的口腔健康,尤其对大学生身心健康危害较大,甚至影响他们的正常学习生活。在过去的20年中,龋齿和牙周疾病导致的疾病负担不断增加,睡眠障碍与抑郁症状也逐渐发展成为严重威胁世界范围内人群健康的重大公共卫生问题。但睡眠和抑郁对口腔健康的影响还没有得出一致的结论,类似的研究还很少在大学生这一群体中进行。因此本研究通过对沈阳市大学生进
目的:本研究以在沈阳市铁西区居民健康管理工程调查为基础,探讨血清25-羟维生素D3水平与肌肉减少症之间的关系。以期为肌肉减少症的进一步研究以及其对制定防治措施提供依据。研究方法:这项病例对照研究人群包括131名肌肉减少症患者和按照年龄、性别、体检年份1:4匹配的524名健康对照。采用问卷调查、体格测量及实验室检查获取相关指标。采用液相色谱-串联质谱法测定血清25-羟维生素D3[25（OH）D3],
斜拉索是连接斜拉桥桥面与塔架之间的关键受力构件,一般由内部钢丝、外层聚乙烯（PE）或高密度聚乙烯（HDPE）材质护套构成。在光照、雨淋、风蚀等自然环境因素的作用下,外层护套表面会出现开裂、剥离等损伤,进而导致内部钢丝受到腐蚀,严重威胁斜拉桥的安全。基于此,本文对护套图像检测的关键技术进行了研究,有效提升了检测的效率和精度。论文主要研究内容如下:首先,对护套图像预处理算法进行了研究。采用加权平均值法
目的:近年来,随着我国人口结构的老龄化,我国居民中骨质疏松症（osteoporosis,OP）的患病率正在不断提高。在骨质疏松症的发生发展中,炎症导致骨吸收增多引发骨质疏松症。血清超敏C反应蛋白（high-sensitivity C-reactive protein,hs-CRP）是反应机体炎症水平的重要指标,但关于hs-CRP水平与骨质疏松症的关系现有研究的结论仍不统一,进一步探究血清hs-CR
高速铁路由于服役年限的增加,其混凝土结构中多种类型、不同程度的缺陷（病害）不断显现。混凝土结构内部隐蔽性病害的快速检测问题成为建设高速铁路现代化维护技术与体系的重要内容。冲击回波检测方法是识别混凝土内部缺陷的有效方法之一,但目前的检测在很大程度上依然依赖人工,检测速度慢,难以实现快速检测;而激励装置改进是进一步提升检测速度和精度的关键。因此,面向高速铁路混凝土结构隐蔽性病害的快速检测需求,亟需研发