刘明春
- 作品数：10 被引量：64H指数：5
- 供职机构：南昌大学机电工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江西省教育厅科学技术研究项目江西省科技支撑计划项目更多>>
- 相关领域：交通运输工程机械工程电气工程更多>>
- 基于改进型滑模控制的4WS汽车控制策略研究被引量：11
- 2017年
- 针对线控四轮主动转向车辆受侧向干扰和变道行驶时存在的操纵稳定性问题,基于单点预瞄驾驶员模型、三自由度整车动力学模型和改进型滑模四轮转向(4WS)控制算法,建立了4WS整车驾驶系统,并设计了双移线行驶工况对其进行实验测试.在Matlab/Simulink软件中对该整车驾驶系统进行建模仿真,并与相同参数的经典型滑模控制的4WS车辆和无控制前轮转向(FWS)车辆模型仿真结果对比.结果表明:设计的改进型滑模控制器可以有效地实现双移线行驶工况,追踪理想横摆角速度,使质心侧偏角、车身侧倾角和侧倾角速度保持一个相对较小的值,并且对侧向干扰具有很强的鲁棒性.
- 张庭芳张超敏刘明春何新毅曲志林
- 关键词：驾驶员模型
- 智能电动车辆横纵向协同运动控制被引量：3
- 2021年
- 针对车速变化下的车辆轨迹跟随稳定性问题,提出一种基于模型预测控制(MPC)与滑模控制结合的横纵向协同控制策略。建立描述车辆纵向、横向及横摆运动状态的三自由度动力学模型;然后,设计模型预测控制器对车辆期望轨迹进行跟踪,考虑车辆行驶运动过程中横纵向耦合问题,将纵向车速作为横向控制系统的状态量,并利用反馈矫正机制不断更新预测模型;在此基础上,采用滑模控制算法对期望车速及加速度进行跟踪,并采用饱和函数作为指数趋近率以减小抖振;采用基于规则的制动转矩分配方式得到行驶过程中各个车轮的需求转矩。该控制策略考虑了车辆动力学中的横纵向耦合问题,可在线处理车辆动力学约束,将车辆稳定跟踪期望轨迹的问题转化为求解带约束的最优控制问题。仿真结果表明所提出控制策略的有效性。
- 史鸿枫刘明春黄菊花
- 关键词：智能车辆模型预测控制滑模控制
- 锂离子动力电池模块设计及散热特性被引量：5
- 2018年
- 锂离子动力电池模块大电流放电引起电池过热及各电池单体散热的不均性这一缺点严重影响了锂离子电池的使用性能、服役寿命及安全性。针对上述问题,设计了一种"管壳式"电池模块,采用计算流体力学软件Fluent模拟了该电池模块中的温度场,分析了其散热效果。结果表明:通过电池模块中的铝管和折流板的联合散热作用,可提高电池模块的散热效率和温度均匀性;环境温度为27℃、空气流速为1 m/s时,3 C放电,该电池模块的最高温度为50℃,最高温度和最低温度之差为5.1℃。
- 姜贵文黄菊花黄菊花刘明春
- 关键词：锂离子电池温度分布数值模拟
- 基于模糊扩展卡尔曼滤波的轮毂电机驱动车辆纵向速度估计算法被引量：9
- 2015年
- 为了获取轮毂电机驱动车辆的纵向速度,设计了基于轮速信号和车身加速度信号的扩展卡尔曼滤波的估计算法,建立了研究对象的离散状态方程和测量方程,并采取不同的扩展卡尔曼滤波器对测量信号进行滤波去噪处理和车辆纵向速度估算.通过模糊控制器,对车速估计滤波器的估算参数进行实时动态调节,实现了估计算法的自适应性.研究结果表明,在路面附着系数为1.00的良好路面上,估算得到的车速和动力学模型输出的实际车速误差小于2%;在路面附着系数为0.25的路面上,最大估算误差小于10%.
- 王志福刘明春周杨
- 关键词：扩展卡尔曼滤波模糊控制自适应控制
- 电动轮减振系统集成设计及其模糊控制被引量：1
- 2021年
- 针对电动轮驱动车辆垂向振动性能不佳的问题,提出了一种基于轮内减振系统的电动轮集成设计方案,并针对该方案进行了车辆悬架与轮内减振系统的模糊控制。在电动轮内部设计了基于减振弹簧和液压衬套的轮内减振系统,并采用粒子群优化算法对该减振系统进行了参数匹配,以减小轮毂电机所受的垂向冲击力;进一步采用模糊控制对液压衬套输出力进行控制,以提高轮内减振系统的适应性。同时,采用模糊PID控制对车辆主悬架的阻尼力进行控制,以改善车辆行驶平顺性。典型工况下仿真结果表明所设计的轮内减振系统有效降地低了轮毂电机所受的垂向冲击力;悬架控制有效地降低了车身垂向加速度,在保证轮内减振的同时提高了车辆行驶平顺性,并具有较好的鲁棒性。
- 刘明春刘铠睿史鸿枫
- 关键词：电动轮振动控制行驶平顺性模糊控制粒子群优化算法
- 基于MPC的自动驾驶车辆横向路径跟踪控制被引量：12
- 2020年
- 由于驾驶技能、生理极限等原因,人工驾驶员在转向操作中存在响应迟滞、动作超调等问题,控制性能优良的自动驾驶车辆可以改善上述问题。设计了一种基于模型预测控制(MPC)的自动驾驶车辆横向路径跟踪控制器。基于预瞄跟随理论建立了最优侧向加速度的驾驶员转向模型,以分析驾驶员方向盘操作中预瞄时间和车速对车辆跟踪参考路径的影响。基于模型预测控制算法设计了车辆横向路径跟踪控制器,利用反馈校正机制改进车辆预测模型,以处理参数不完全确定和外部干扰对模型精度带来的影响;采用松弛因子对目标函数进行处理,以保证目标函数具有可行解;进一步地,将所设计的模型预测控制器每一步的优化求解转化为带约束的二次规划问题,利用模型预测控制滚动优化的特点,求解跟踪参考路径所需的方向盘转角,作用于自动驾驶车辆。实验结果表明:预瞄时间和车速对驾驶员操控车辆跟踪参考轨迹的影响较大,MPC控制器下的车辆实际行驶轨迹与参考轨迹之间的最大横向偏差为0.085 m,小于熟练驾驶员操控的车辆,同时,MPC控制器下的车辆转向起始时刻相对于熟练驾驶员操控的车辆提前0.89 s。
- 陈威廖文浩刘明春
- 关键词：自动驾驶模型预测控制
- 相变材料和液冷耦合散热的锂电池热管理研究被引量：9
- 2018年
- 应用Fluent仿真软件建立电池-相变材料以及电池-相变材料-液冷管耦合模型,模拟电池模块的温度场,提出相变材料和液冷耦合的优化方案。结果表明:采用相变材料和六通道液冷管耦合散热模型,提高了电池组热管理系统的控温性能,能够解决较高倍率(3 C～4 C)放电时相变潜热散热慢的问题。
- 姜贵文李敬会黄菊花黄菊花曹铭
- 关键词：锂电池热管理相变材料液冷
- 考虑测量噪声的车辆自适应巡航控制系统纵向跟车研究被引量：10
- 2020年
- 提出一种具有自适应补偿能力的反馈校正模型预测控制器设计方法,该控制器由卡尔曼滤波器和模型预测控制器构成.建立ACC控制系统车间纵向跟车动力学模型,采用卡尔曼滤波器进行状态变量的估计,消除测量噪声的干扰;利用反馈校正机制改进跟车预测模型,以处理参数不完全确定和外部干扰对模型精度带来的影响,并采用向量松弛因子对硬约束进行软化处理,避免优化求解过程中出现无可行解的情况.将本文所设计的控制器转化为带约束的二次规划问题,利用MPC控制器滚动优化的特点,将控制量作用于被控对象,实现自适应巡航控制.实验结果表明:在存在测量噪声的情况下,本文提出的方法有效地提高了ACC系统的跟车安全性和乘坐舒适性,并且系统具备良好的抗干扰能力.
- 黄菊花邹汉鹏刘明春
- 关键词：自适应巡航控制系统模型预测控制反馈校正
- 复合电源能量控制策略研究被引量：3
- 2018年
- 针对纯电动汽车中大电流对电池损害的问题,在纯电动汽车电源系统中增设超级电容,以减少大电流冲击对电池的损伤。基于超级电容充放电上、下限和电池放电功率这三个因子,以需求功率、超级电容SOC值以及超级电容所处状态为控制变量,通过DC/DC控制电池的输出,将电池以恒功率输出的能量通过超级电容输出车辆行驶所需要的变功率。利用Matlab/Simulink建立控制策略模型和Cruise建立的整车模型进行联合仿真。仿真结果表明:匹配的超级电容和设计的控制策略能很好地优化电池输出,延长蓄电池使用寿命,并满足电动汽车设计要求。
- 黄菊花江蕊曹铭刘明春
- 关键词：复合电源电动汽车控制策略
- 电动轮减振系统集成设计、参数匹配及其优化控制被引量：2
- 2019年
- 电动轮驱动系统在简化车辆底盘结构,提高驱动效率的同时,增加了车辆非簧载质量,导致车辆行驶平顺性降低。传统悬架控制中常用的LQR最优控制算法受其权重系数的影响较为明显,其权重系数的选取方法主要是依靠经验设计,这不仅加大工作量,而且无法保证系统达到最优。文中提出一种针对外转子轮毂电机的电动轮减振系统设计方案,并基于粒子群优化算法对该减振系统进行参数匹配,使得该系统满足轮内被动减振的要求。然后,采用基于粒子群优化权重系数的LQR控制方法,设计LQR优化控制器对电动轮内减振系统和车辆悬架进行综合控制,进一步优化车辆平顺性和电动轮振动性能。最后,基于MATLAB/Simulink软件的仿真分析表明:所设计的轮内减振系统和车辆主悬架在基于粒子群的LQR控制下,能有效降低车身垂向加速度和电机冲击力,改善车辆和电动轮的垂向振动性能。
- 黄菊花杨俊刘明春曹铭
- 关键词：电动轮粒子群平顺性
