平行泊车系统轨迹规划与运动控制方法

为解决城市狭小空间内泊车难的问题,提出了针对平行泊车位的自动泊车系统轨迹规划与运动控制策略。在轨迹规划层采用圆弧切直线的几何方法进行泊车路径规划,利用三次样条插值保证路径曲率连续,基于二次规划求解满足泊车过程约束的最优速度曲线。跟踪控制层建立车辆运动学模型,基于PID和MPC分别设计纵向及横向控制器,实现对期望轨迹进行跟踪。通过Prescan/Simulink联合仿真进行了验证。结果表明:所提出的自动泊车轨迹规划与运动控制策略能够使车辆精确、平稳地泊入平行车位。     

平行泊车路径规划算法研究及验证

路径规划算法研究是自动泊车系统中最常见的问题之一。为解决平行泊车场景下,车辆泊车入位较难的问题,采用反向推导法,理论分析泊车过程并推导了路径规划函数公式,在确定泊车起点后,能够安全引导车辆进入泊车位。首先建立车辆模型,在确定碰撞约束和最优目标函数后,推导了车辆三阶段单向行驶泊车路径;然后针对单向泊车路径规划中要求车位长度较长的问题,提出四阶段行驶路径规划方法;最后,根据实际车辆及车位信息,利用Matlab软件与实验车平台,分别验证了该路径规划方法的有效性。实验结果表明,采用双向四阶段泊车方式相比单向三阶段泊车方式,对车位长度的要求缩短了0.26m。     

基于车位长度的平行泊车仿真平台设计

针对狭窄车位情况,提出库外泊车与库内调整结合的平行泊车路径规划方法。采用出库倒推方法分析避障约束条件,利用迭代搜索方法寻找尽可能小的一次倒车入库后车身倾斜角度,以减少库内调整次数。基于改进的模型预测控制算法对平行泊车路径进行跟踪控制,采用粒子群算法优化预测时域和控制时域,避免人为寻找时域参数的局限性,提高路径跟踪控制的准确性和实时性。针对实车开展实验成本高的问题,将仿真软件Matlab和Carsim结合开发自动泊车仿真平台,开展路径规划和跟踪控制仿真研究。仿真平台可以为自动化、车辆工程等相关专业学生提供实践教学服务。     

自动泊车小车转弯参数及特征环境参数的确定

讨论了基于模型小车的车辆自动泊车系统的基本参数计算.通过小车最小转弯半径,转弯环道最小宽度的计算,并结合自动泊车策略所需要考虑的综合因素,确定了自动泊车小车转弯参数及特征环境参数.针对实际车辆与模型小车在参数上的区别,以及测距方案的实际情况,对计算结果进行了简单的分析.     

基于V2X技术的自动泊车系统设计

设计了基于V2X(Vehicle To Everything,车与外界的信息交换)技术的自动泊车系统.该系统由人机交互单元、信号引导单元、车载泊车单元3部分构成.人机交互单元负责输入操作指令和采集存储用户身份信息,信号引导单元负责提供泊车路径信息与停车信号,车载泊车单元负责控制车辆运行.该系统具有一键存取、身份验证、车位记忆等功能,可用于传统车辆和无人驾驶汽车,是一种新型自动泊车系统.     

泊车机器人障碍物视觉识别系统研究

针对智能停车库中的泊车机器人视觉系统研究需求,提出一种基于双目视觉的泊车机器人障碍物识别系统。通过双目摄像头进行图像采集,利用张正友棋盘标定法进行双目相机标定;采用Bouguet进行立体校正,将高斯滤波与拉普拉斯算子相结合进行图像预处理;采用YOLO卷积神经网络对目标障碍物进行快速识别;利用区域匹配算法进行立体匹配并生成目标障碍物视差图;通过成像点和目标障碍物的立体几何关系计算得到目标障碍物的深度信息。实验结果表明,该系统具有良好的实时性和较高精度,障碍物识别时间平均为0.0901s,在2 600mm具有最佳测距精度,可为泊车机器人自动泊车提供保障。     

也说“泊车”

＂泊车＂一词人们通常认为纯粹是外来音译词,本文通过对语料库的检索,试考证＂泊＂与＂泊车＂的词义,对其进行分析,并对＂泊车＂与＂停车＂两个词并行使用现象加以分析说明。     

基于V-REP的机器人仿真实验系统及教学

机器人设计需要采用"设计—仿真—优化"的过程,因此仿真技术是机器人工程专业本科生必须掌握的技能。该文基于V-REP仿真软件设计了一套6自由度通用工业机器人仿真实验系统。首先建立了机器人的V-REP模型,进行系统动力学参数设置,然后与MATLAB的轨迹规划算法进行联合仿真和验证。开展了学生线上实验教学和探索,可替补实验室的现场实验。仿真实验系统可以进行机器人的运动学、动力学和轨迹规划算法的仿真实验,能够提高学生的机器人理论分析和设计能力。     

我国泊车服务法律关系认定的实证分析

我国的泊车服务纠纷并无专门统一的法律规范进行调整,主要适用《合同法》中的相关规则,当前的立法状况并不能满足解决我国泊车服务纠纷的需要,致使司法实践出现裁判不一致的现象。泊车服务法律纠纷的类型应划分为消费附带型、物业管理型和专业停车场型等三类,并分别确定其法律关系的认定规则和责任。泊车服务的经营者利用格式条款来发布的免除自己责任的告示属于无效条款,不影响其责任的承担。     

考虑襟翼偏转的翼伞系统动态建模（英文）

为更好地研究翼伞系统的动力学特性和控制策略,将襟翼偏转作为翼伞控制机制,伞体和回收物视为刚性连接,根据克西霍夫运动方程建立了翼伞系统六自由度模型,包括随质心的三自由度平动和绕质心的三自由度转动.由于翼伞系统由柔性结构的冲压型翼伞提供升力,且飞行高度较低,容易受到环境中风场的影响,因此对有风和无风环境下翼伞系统的基本运动特性进行了仿真分析,并利用空投实验对所建立模型进一步验证.仿真和空投实验对比结果表明,翼伞系统仿真轨迹和空投实际轨迹基本上能够吻合,其水平仿真速度与空投实验误差小于0.5 m/s,垂直仿真速度在风场作用下呈现小幅波动,与空投实验结果一致,说明该模型能够有效地描述翼伞系统的运动性能.     

花瓣色选机中花瓣抛料运动轨迹分析

花瓣因质量小、重量轻,在色选机中运动会受到空气阻力干扰。为研究花瓣色选机中真实的花瓣抛料轨迹,通过空气动力学对带有空气阻力的离心式抛料进行分析,获得花瓣抛料的轨迹方程;再通过 EDEM 软件的 API 接口,加入空气阻力模型对花瓣抛料进行数值模拟,将色选机内部花瓣抛料运动过程可视化。实验结果表明：数值仿真结果和理论分析得到的抛料轨迹具有一致性;加入空气阻力的数值仿真结果对花瓣色选机设计改进有很大帮助。     

基于模型的设计方法在运动控制实验中的研究

基于模型设计方法是一种高效的嵌入式控制系统设计新方法,该方法应用了建模、仿真、自动代码生成、测试验证等作为支持技术。采用Matlab/Simulink软件作为基于模型的设计平台,以MCU为核心的运动控制板及直角坐标运动机构作为验证平台,构建了实验环境。开发了支持自动代码生成的Simulink模块库,含有AD、DA、编码器、通用输入、通用输出等接口。利用Simulink实现图形化的建模与仿真,使用Simulink coder自动生成控制代码,下载到运动控制板上进行实验验证。开发了数据采集和传输库函数,用于上传实验数据供进一步分析。实验表明,基于模型的设计方法使运动控制理论与实验无缝连接,能够快速构建起实验控制系统,有利于培养学生的工程实践和创新能力。     

环形振荡器的分析与仿真研究

在分析环形振荡器电路的基础上,提出了基于Multisim的环形振荡器仿真实验方法。通过修改仿真设置,使带RC延迟电路的环形振荡器仿真实验可行,仿真结果与理论值和实际电路实验结果也较为吻合。进一步对变形的带RC延迟电路的环形振荡器(oscillator RC)进行了理论分析和实验设计,使Multisim仿真实验可不修改仿真设置,并经过仿真实验和实际电路实验,验证了该电路仿真实验的可行性。     

基于机器视觉的电机故障识别方法及实验研究

针对信号处理故障检测方法难以自动辨识故障类型的问题,提出了一种基于机器视觉的感应电动机故障识别方法。首先利用Park矢量法分析电机的三相电流,获取矢量轨迹图;然后将方向梯度直方图与支持向量机相结合实现图像的特征提取和分类,进而达到电机故障自动辨识的目的。在Maxwell和Matlab的仿真环境下,设计了多种故障电机的模型和相应的仿真实验方案,实验结果表明:该文所提方法不但可行,同时其故障识别率高达100%。在此基础上,搭建了实物实验平台,进一步验证了所提方法对电机故障的高识别率。整个方法的研究和验证过程在教学中可加深学生对电机原理、信号处理以及人工智能等相关知识的理解,提高他们的学习兴趣和理论联系实际的能力。     

智能车辆虚拟与实车教学平台综合研究

智能移动教学平台集仿真开发平台和实车自动驾驶系统于一体,利用SolidWorks进行车辆建模,V-rep搭建仿真环境,并与ROS进行通信。在此基础上,该平台进行了算法验证,得到了实验结果和分析。教学实践表明,该智能移动教学平台一定程度上促进了学生对智能车辆相关技术的理解和学习,为智能车辆技术的教学提供了新的方法,既弥补了实车体积大,不便于教学的缺点,也弥补了虚拟实验场景过于理想化的不足。     

基于Matlab/Simulink软件的滑模控制仿真实验

以二阶非线性系统为研究对象设计滑模面,采用滑模控制器分别进行平衡控制和轨迹跟踪控制。在滑模控制器的设计中,采用指数趋近律,并利用Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性。在控制器中,采用饱和函数代替符号函数,对抖振现象进行抑制。采用Matlab/Simulink软件建立了滑模控制仿真实验系统,能够进行平衡控制和轨迹跟踪控制,并对实验结果进行了分析。     

创新机构拼装与运动学仿真虚拟实验平台研究

通过分析真实实验流程,基于OSG(OpenSceneGraph)图形渲染引擎及Bullet物理引擎,提出根据机构设计方案,在虚拟环境中进行机构拼装,并对完成拼装的机构进行运动学仿真的实现方法,包括虚拟构件的信息建模与管理、装配约束特征识别、约束解算及机构运动学自动建模与运动解算等。基于这些方法,开发了机构拼装与运动仿真虚拟实验平台,以曲柄摇杆与摇杆滑块机构拼装实验对实现方法进行了验证。     

实景仿真实验技术的研发

研发实景仿真实验新技术,研制实景仿真实验软件。经过对仿真实验数据、实景化实验场景、实景化动画制作和数据自动测量分析等的研究,解决了仿真实验数据科学性、实验场景的实景化、实景动画、数控动画和仿真实验数据自动测量分析等关键技术,并研发了33项实景仿真动物实验。实景仿真实验有利于提高仿真实验效果和质量。     

赛车车架动态特性仿真、测试与评价

为对某赛车车架的动态特性进行评价,建立了车架的有限元模型,通过仿真模态分析的方法对其动态特性进行了仿真,获得了车架的前6阶振型图。搭建了车架实验模态分析的测试平台,采用实验模态分析方法对仿真的结果进行了验证。对比实验模态和仿真模态分析得到的固有频率,前6阶相对误差均低于10%,两者固有频率吻合度较高且振型也具有较高的一致性。根据仿真模态计算结果和实验模态测量结果,分析了该赛车车架的动态特性,发现该车架在外界激励下均不会发生共振。对比分析结果表明,各阶模态振型在固定频率附近实验模态和仿真模态具有相同的振型,动态特性较好,研究方法和结果对未来赛车车架的设计有一定的指导作用。     

基于555时基电路的直流升压电路设计

文章在直流升压电路的拓扑结构的基础上，对该电路进行了理论分析，利用电路仿真软件，构建直流升压电路仿真模型并进行仿真运行，仿真运行结果与理论分析结果吻合。在此基础上，研制了直流升压电路硬件电路并进行了实验，通过实验验证了所设计直流升压电路的可行性。