重型商用车辆质量估计算法研究

为精确估计重型卡车在预见性巡航控制过程中的质量，以车辆纵向动力学模型为基础，提出了车辆质量估计算法。利用卡尔曼滤波算法对发动机输出轴扭矩进行估计，并将其作为车辆质量估计算法的输入，基于递推最小二乘法对车辆质量进行了估计；对利用MATLAB/Simulink搭建的质量估计模型进行了C代码生成，并嵌入开发板中；最后对所提车辆质量估计算法进行了空载、1/3负载、满载实车道路试验。试验结果表明：所提算法在满载时的最大误差为8.87%，在1/3负载时的最大误差为7.43%，在空载时的最大误差为4.40%，能够满足车辆在预见性巡航控制过程中10%范围内的质量估计误差要求, 对车辆行驶的稳定性与安全性具有重要作用。     

基于AEKF的车辆质量与道路坡度实时估计

针对车辆在实际行驶过程中外界噪声的统计特性无法已知的问题,以车辆纵向动力学模型为基础,提出了自适应扩展卡尔曼滤波(adaptive extended Kalman filter,简称AEKF)的车辆质量及道路坡度估计算法。以动态估计车辆系统中的质量与坡度为研究对象,引入了旋转质量换算系数,建立车辆纵向动力学系统的状态空间模型,考虑了不同时刻的档位匹配与行驶特殊工况的处理。对系统状态方程进行离散化处理,得到系统状态方程与系统测量方程,在扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,简称EKF)的基础上引入带遗忘因子的噪声统计估计器,通过AEKF对状态方程与测量方程实时更新,进行在线估计和校正噪声统计值,从而解决系统的噪声时变问题。本研究算法与EKF算法估计及实测结果的对比分析表明,本研究算法能够很好地对车辆质量和坡度信号进行有效滤波和估计,在短时间内逐渐收敛并逼近实测值,从而能够合理有效地检测车辆在行驶过程中的状态信息。     

运行参数对电动公交车能耗的影响分析

分析纯电动公交车能耗经济性是一项复杂的工程,并且纯电动公交车在实际运行过程中实际运行参数具有随机性和不确定性。因此除了驱动电机的类型、电池的参数、传动系统匹配程度等传统因素对纯电动车耗能经济性影响之外,利用区间数学的分析方法对车速、载质量、道路坡度和滚阻系数等运行参数的单一因素的波动对纯电动公交车能耗的影响程度进行分析,证实了纯电动公交车能耗随运行参数波动产生变化的影响,进而采用极差分析法从宏观对相应实际运行参数进行敏感性分析,其结果表明:道路阻力系数的波动对纯电动公交车的能耗影响最大,能耗随着承载质量的增加而增大,而速度的波动对公交车的能耗影响较小。     

基于自适应扩展卡尔曼滤波的分布式驱动电动汽车状态估计

纵向车速和质心侧偏角是车辆主动安全控制系统的关键参考状态信号,通常采用卡尔曼滤波算法估计。当系统噪声和测量噪声的统计特性存在不确定性时,不仅估计精度会降低,甚至导致估计器发散。结合分布式驱动电动汽车4个车轮转矩和转速可直接测量的特点,提出一种车辆状态自适应扩展卡尔曼滤波估计方法。基于量纲一化新息平方实现车辆状态估计有效性检测,提出滑动窗口长度自适应调整规则;根据新息统计特性提出卡尔曼滤波增益和状态估计误差协方差矩阵的自适应调整策略,及基于车辆状态估计稳态误差和动态响应速度的自适应参数确定原则。数值仿真和试验证明,所提出的车辆状态估计方法,不仅估计精度较高,而且实时性和易用性较强。     

考虑定时截尾数据的数控机床可靠性Bootstrap区间估计方法

针对采用参数Bootstrap方法进行数控机床可靠性区间估计时,在重抽样过程中因缺失定时截尾数据而产生较大估计误差的问题,提出一种能够充分利用数控机床定时截尾数据的可靠性Bootstrap区间估计方法。分析数控机床定时截尾试验中完整数据与定时截尾数据的时间关系,在重抽样时依据该时间关系重新生成Bootstrap重抽样样本,解决了采用参数Bootstrap方法重抽样时无法利用定时截尾数据,进而导致数控机床可靠性评估误差较大的问题。采用极大似然估计和Newton-Raphson方法得到了试验样本的点估计,采用纠偏加速系数对极大似然估计带来偏性误差进行纠偏,进而得到区间估计。结合具体实例,对抽样试验时间长度T及初步生成完整数据的个数k的设定原则进行了论述。试验结果表明:与其他区间估计方法相比,在同一置信水平下,考虑定时截尾数据的Bootstrap方法得到的可靠性区间长度短,可用于数控机床的可靠性评估。     

基于CR-CR结构新8速AT动力传动方案的设计

我国实行更严格的国六尾气排放标准,这对车辆的动力系统提出更高的要求。自动变速器的优点之一是降低尾气的排放,档位数量多,更突显出自动变速器的这一优点。CR-CR结构是一款4AT,在利用CR-CR结构的基础上增加单行星轮行星排,利用拓展的杠杆法,研究和设计一套新8速AT动力传递方案。档位数多可以提高车辆的动力性、燃油经济性,降低车辆尾气排放,减少换档冲击,提升品牌竞争力。     

基于 ＧＰＳ的公交车智能报站系统设计

设计了一种基于ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机和 ＧＰＳ的智能公交报站系统。该报站系统无需关注车辆的行驶方向，将公交车往返线路上的全部站点信息以单向循环列表的方式存储在单片机中，并通过全局站点搜索进行公交站点的匹配计算。完成了系统硬件电路的设计和控制程序的编写，并制作了实物。经验证，该系统能实现全自动进出站预报和显示，并且在车辆发生掉头或跨站时也可实现精准的站点判定。     

新能源公交车电池荷电状态预测模型

为了优化充电策略，缓解里程焦虑，提出一种新能源公交车电池荷电状态预测模型。这一模型可以根据车辆内部因素和外部因素，预测下一趟新能源公交车的电池荷电状态消耗量。在实际工作中，新能源公交车电池荷电状态同时受到车辆内部因素和外部因素的影响。通过机器学习方法，对十辆新能源公交车1 a的数据进行分析，提取若干车辆内部因素作为特征，并通过对车辆行驶环境进行分析，提取若干外部因素作为特征。这一模型采用主动状态跟踪-长短时记忆神经网络，可以主动学习特征中的时间依赖性，筛选出有用信息。通过对模型结构的删减验证了模型的有效性，模型均方根误差为3.812%。     

基于智能启停系统的公交车性能研究

针对公交车载重质量增加所产生的性能问题,采用智能启停系统来改善公交车整车性能。通过分析智能启停系统操作过程和电控单元,分别对装载智能启停系统的公交车和传统公交车在AVL-Cruise中进行建模,计算公交车载重质量变化对油耗的影响。通过仿真,分别计算了装载智能启停系统前后公交车起步时的发动机转速、正常行驶过程中的车辆速度及动力因数。分析结果标明,公交车在安装智能启停系统后,其性能方面有一定的提升。     

应用AOVAT铲运机传动递系统动力特性分析

变速箱是液力机械传动式铲运机动力传递系统的重要单元,对整车动力性具有重要影响.基于挡位选择理论和传动比分配方法,对变速器的挡位数和传动比进行分析设计;在此基础上,对传动系统的牵引性能、爬坡性能、加速性能进行分析;基于工程车辆性能仿真软件AOVAT 3.0,对设计的方案进行性能分析,基于对牵引性能、加速性能、爬坡性能等的判断,判断档位和传动比设计是否可行.结果可知:所研究的变速箱共设计4个档位,传动比分别为4.48、2.48、1.37、0.67,车辆的最大牵引力大小满足车辆的设计要求,各挡位能实现的车速较理想,车辆的加速性能相对较好,车辆的爬坡能力满足使用要求;综合分析结果表明对比车辆的设计要求,变速箱的档位和传动比设计满足要求,可以作为实际设计的参考.     

Quantum Cooperative Robotics and Autonomy

The intersection of Quantum Technologies and Robotics Autonomy is explored in the present paper.The two areas are brought together in establishing an interdisci...     

考虑进油孔有限长滑动轴承油膜力的近似解析解

针对具有进油孔的有限长滑动轴承油膜力求解问题,采用变分原理和分离变量法,求得了有限长滑动轴承油膜压力分布的近似解析表达式。将油膜压力分布的近似解析表达式在油膜存在区域上进行积分,即得到了油膜力。将提出的计算有限长滑动轴承油膜力方法与无限长轴承模型、有限元方法的计算结果进行了比较,发现了提出的方法与有限元方法的计算结果很接近。最后,研究了进油孔位置和进油压力对油膜存在区域、油膜力等的影响,研究结果表明进油孔位置和进油压力对油膜存在区域和油膜力有较大的影响。     

三绕组变压器的双绕组等效建模及在Matpower中的应用

针对实际电网存在着大量的三绕组变压器,但国际上一些著名商业软件,如BPA仿真软件、Matpower这一权威潮流计算开源软件,均只提供双绕组变压器模型,限制了其在具有三绕组变压器的电力系统中的应用的问题,潮流计算是自主开发的电力系统各种应用软件的核心模块,因此依托国际权威开源程序进行二次开发,是一种较好的选择。对Matpower要求的数据格式进行了归纳,对变压器的一般的等值电路及带理想变压器的等值电路和带标幺值的等值电路进行了分析研究,提出了三绕组变压器转换为双绕组等效模型的建模方法,使得原先只适应双绕组变压器的潮流计算软件可以适用于三绕组变压器电网的潮流计算;最后以Matpower软件为例进行了案例计算,并用PSASP仿真软件进行对比验证。研究结果证明,所提出的建模方法是有效的。     

On the Relation of Load to Average Gap in the Contact Between Surfaces with Longitudinal Roughness

A computer simulation model for the contact between longitudinally-oriented rough surfaces has been formulated. This model closely duplicates the actual surf ace contact deformation behavior by taking into account the elastic interactions between the asperities. There were no assumptions made about the shapes, or any deformation behavior of the asperities, except for their obeying the laws of elasticity. The plastic deformations on the high asperity peaks were taken into account by setting a ceiling on their contact pressures at the material hardness value. The simulations used real surface profiles which were digitized from unworn circumferentially ground steel surfaces. Each pair of these profiles was mathematically combined to form an equivalent rough profile pressing against an infinitely rigid flat and having the appropriately adjusted elastic modulus. A total of 28 different pairs of profiles were used in the simulations. Each contacting pair was subjected to 30 different load levels and the local contact pressures and deformations were calculated. The contact simulations yielded some important mathematical relationships between parameters, such as the real area of contact, average gap, and average asperity load through statistical curve fitting. Two analytical functions were generated to relate the average load to average gap and the real area of contact to load.     

电站锅炉模糊风险评价方法研究与应用

针对电站锅炉风险等级评价问题,将模糊综合评价技术应用到电站锅炉风险等级评价中。开展了电站锅炉失效影响因素及模糊评价因素的重要程度分析,建立了一套科学合理适于在线评价的电站锅炉风险评价体系,提出了模糊综合评价技术与改进的模糊层次分析法相结合的模糊风险评价方法,利用改进的模糊层次分析法计算了指标体系中各层指标权重。对某一台电站锅炉的实际运行工况影响子因素进行了模糊风险评价,采用模糊合成算子进行模糊综合运算得到电了站锅炉运行工况影响子因素的评价向量。研究结果表明:电站锅炉的运行工况影响子因素的风险评价等级为第6级,失效可能性等级为小,该电站锅炉运行工况良好。     

交通荷载作用下桥梁结构参数识别方法

应用动力节点加载法,将作用在桥梁上的交通荷载转化为等效节点荷载,再用两步构造法识别结构物理参数.第1步,用Newmark-β方法变换结构运动方程,并用结构的加速度响应求得变换空间内的位移、速度和加速度响应;第2步,基于最小二乘原理,构造出变换空间内求解结构参数的递推式,进行结构物理参数识别.数值模拟结果表明,在交通荷载作用下,该方法能够快速、准确地进行桥梁结构参数识别.     

基于多目标非支配解提取法的电力系统无功优化

针对传统的电力系统多目标粒子群优化算法采用权重系数法将多目标转化为单目标,从而忽视了各目标函数间的竞争关系这一问题,提出将非支配解提取法运用到电力系统多目标无功优化中,并设定了一套提取规则,以电力系统中的有功网损、电压偏差和电压稳定裕度为目标,使目标在充分竞争的情况下得出Pareto最优解,利用IEEE-14节点系统对多目标非支配解提取法的电力系统无功优化进行了仿真测试。研究结果表明,该算法一次运行可以得出多组非支配解,既有偏向单个目标的解也有兼顾所有目标的解,克服了权重系数法的盲目性和单一性,可使电力决策者根据实际问题选择最优解,具有较好的灵活性与多样性。     

RLS and LMS blind adaptive multi-user detection method and comparison in acoustic communication

RLS and LMS blind adaptive multi-user detection algorithm and multi-user detector was proposed to solve the problem of multi-user signal detection problem encountered in underwater acoustic communication networks.In simulation analysis,RLS and the LMS blind adaptive multi-user detector were designed and tested for synchronous and asynchronous multi-user communication process.The results of SIR comparison and MMSE comparison show that,both of the two methods can realize blind adaptive detection when any user change in multi-user communication,during this process,the training communication sequences are not needed.The RLS algorithm has about 5 dB higher in SIR compared with LMS algorithm,and the convergence velocity of RLS algorithm is also higher than LMS algorithm when the communication users change.RLS algorithm has better ability in multi-user detection than that of LMS algorithm,and it has great attraction and guiding significance for solving the problem of multiple access interference(MAI) in multi-user communication.     

Robust Impedance Control of Robots Using an Adaptive Interaction Force Observer

For robot interaction control,the interaction force between the robot and the manipulated object or environment should be monitored.Impedance control is a type ...     

Research on key techniques of expendable conductivity temperature depth measuring system

This paper analysis the developing of expendable conductivity temperature depth measuring system(XCTD)and introduce its principle of measuring about temperature,salinity and depth of ocean.Some key techniques are put forward.According to the real needs of XCTD,conductivity sensor with high sensitivity is designed by principle of electromagnetic induce,the ocean conductivity from induced electromotive force has been calculated.Adding temperature correction circuit would help to reduce error of conductivity measurement because of sharply changing temperature.Advanced temperature measuring circuit of high precision and the constant current source is used to weaken effect of self-heating of resistance and fluctuation of the source.On respect of remote data transmission,LVDS is a good choice for the purpose of guarantee the quality of data transmitted and the transmission distance is reaching to thousand meters in the seawater.Modular programming method is also brought into this research aimed at improve the stability,reliability and maintainability of the whole measuring system.In February,2015,the trials in South China Sea demonstrate that the developed XCTD realize effective measurement at a speed of 6 knots and detection depth at 800 m.The consistency coefficient of the acquired data is greater than 0.99 and the success rate of probe launching is above 90%.