Modeling and Control of Active Suspensions for MDOF Vehicle

The conventional method for analyzing active suspension control for a vehicle is only to analyze a quarter or half car with a lower order degree-of-freedom (DOF) model, but such models do not actually model practical applications. Accurate models of a suspension control system require a multi-degree-of-freedom (MDOF) vehicle model with a detailed model of the controller. An MDOF model was developed including the influence of factors such as the engine, the seats, and the passengers to describe vehicle motion using a reduced order model of the controller designed by using the H∞ control method. The control system performance has been investigated by comparing the H∞controller with a linear quadratic (LQ) controller.     

复杂路网下多客户间最短路径的扇面Dijkstra算法

复杂路网模型下多客户之间最短路径的计算,直接影响市区集送货问题的求解效率。该文提出多客户间最短路径扇面Dijkstra算法。该算法首先由客户在路网的分布确定出最小扇形区域及扇面搜索区域,并将路网节点分为拓展点集、邻节点集。然后在搜索过程中通过优化到达邻节点的通行代价来确定新的拓展点集、邻节点集。算法通过限制搜索区域、减少遍历节点的数量来缩短搜索时间。100个分布于北京市的客户间最短路径的计算表明,相对于Dijkstra算法,扇面Dijkstra算法能够在保证精度的前提下,降低15%的最短路径求解时间。     

道路网络中门到门包含重复节点的最优路径算法

设计了用于包含交通约束的受限路网中基于兴趣点(PO I)的门到门包含重复节点的寻路算法。首先利用距离最短准则建立PO I和路网间的临时拓扑关系,然后根据受限路网中最优路径的结构特征,构造包含驶入路段的节点进行寻路拓展,以此为基础进行标记设定广度优先搜索,即可获得门到门包含重复节点的最优路径。在道路密度较大的北京市路网中的试验结果表明,该算法能够根据交通约束规划出实用的最优路径,对于长度约60 km路径的计算平均耗时在3 s左右,可以满足车辆导航应用的实时性要求。     

集送货路径的同步优化快速算法

为提高集送货问题的求解效率,提出一种新的同步优化快速算法,即先以非精确的混合距离矩阵替代里程矩阵为输入进行求解,然后将结果反馈到输入端动态更新混合距离矩阵中对应的元素,以更新的混合距离矩阵为输入再次求解,以此反复迭代,直至满足优化目标.以40个遍布于北京的客户构成的集送货问题为例,用该算法进行了求解,并与传统异步优化算法的优化结果进行对比,结果表明同步优化快速算法能够在精度降低4.92%的情况下,比传统异步算法节省40%的计算时间,适用于实时性要求很高的动态调度.     

电动轮汽车转矩矢量控制系统试验平台

电动轮采用安装在车轮内部的轮毂电机直接驱动汽车行驶,实现了驱动转矩与电制动转矩独立可控。针对目前电动轮汽车的系统耦合程度高、轮毂电机匹配复杂等问题,提出了一种转矩矢量控制系统(TVCS),其结构与整车其他系统相互独立,构成电动轮汽车的动力总成。设计了转矩矢量控制系统的网络拓扑结构及矢量控制器的软硬件架构。通过对原型车底盘系统的设计与校核,获得了搭载转矩矢量控制系统的电动轮汽车试验平台。实车单移线试验结果表明:转矩矢量控制系统能有效保证整车通信负载率,便于轮毂电机集成;试验车实现了基本功能,为转矩矢量控制算法的研发与优化提供了测试平台。     

用于声源识别的声全息重建方法的研究

研究了用于声源识别定位的声全息方法中声场重建公式。从场论及声学的基本衍射出发提出了新的声全息重建公式．利用该公式进行了模拟计算和分析,将结果与以往的一些重建公式进行了比较。利用该公式对复杂的汽车声源进行了识别,结果表明该重建公式是一种有效的复杂声源识别定位方法。     

运动声源的声全息识别方法

利用声全息方法分析运动声源的噪声辐射。从声音的多普勒效应出发,利用接收到的含有多普勒效应的声音信号构造出全息数据来完成全息重建。并根据该原理设计一套测量装置,实验表明利用该装置能够快速、准确地识别运动车辆表面的噪声。     

道路网络中门到门包含重复节点的最优路径算法

设计了具有交通约束的受限路网中,基于兴趣点(POI)的门到门包含重复节点的寻路算法。该算法首先利用距离最短准则建立POI和路网间的临时拓扑关系,然后根据受限路网中最优路径的结构特征,构造包含驶入路段的节点进行寻路拓展,以此为基础进行标记设定广度优先搜索,即可获得门到门包含重复节点的最优路径。在道路密度较大的北京市路网中的试验结果表明,该算法能够根据交通约束规划出实用的最优路径,对于长度约60km路径的计算平均耗时在3s左右,可以满足车辆导航应用的实时性要求。     

掠过流作用下穿孔板的声阻抗

应用三维时域数值方法研究掠过流对穿孔板声阻抗的影响。建立了掠过流作用下穿孔板声阻抗计算的计算流体动力学(CFD)模型,通过时域计算得到掠过流作用下穿孔板的声阻抗,分析结构参数和掠过流马赫数对穿孔板声阻抗的影响。根据计算结果拟合掠过流作用下穿孔板声阻抗的近似表达式,利用获得的穿孔声阻抗新公式预测穿孔管消声器的传递损失,数值预测和实验结果吻合良好。计算结果表明,掠过流对穿孔板的声阻抗和穿孔管消声器的消声性能有明显影响。     

调控明区声场重建性能和暗区声能量的综合控制方法

采用扬声器阵列的空间局部声场重建是指控制扬声器阵列输入的幅值和相位,使得目标声场聚焦于特定区域(明区)内,同时降低其他区域(暗区)的声能量。为满足车内乘客对独立视听环境需求的不断提高,研究车内局部声场重建。考虑到扬声器有驱动功率限制和传递函数存在测量误差,提出一种调控明区声场重建性能与暗区声能量平衡的鲁棒性控制方法(PSR-RC,Personal Sound Reproduction with Robust Control),采用路径跟踪法获得不同频率下的最佳权重因子。仿真结果与实车测试性能显示,PSR-RC算法保证明区重建声场性能的基础上,通过最小化暗区能量,获得了较好的明暗区声能量对比度。仿真与实车试验结果保持了较好的一致性,控制点区域的控制效果与非控制点区域的控制效果也保持了较好的一致性,验证了PSR-RC算法的正确性和可靠性。