为了研究无人车运动轨迹跟踪行为并建立可行的轨迹跟踪控制器,并分析跟踪效果,建立了二自由度车辆的数学模型,以模型预测控制理论为指导,从线性误差模型、目标函数选择及约束条件等3个方面来设计无人车的MPC轨迹跟踪控制器,并对不同道路的轨迹跟踪效果进行验证。建立Carsim-Simulink联合仿真平台,分别对圆形轨迹与直线型轨迹进行仿真实验。仿真结果表明,该轨迹跟踪控制器具有有效性与可行性。

无人机液压弹射系统是飞机弹射起飞非常重要的机电液综合装置,针对变工况状态下无人机液压弹射系统的动态稳定性问题,在无人机液压弹射系统结构的基础上,对系统关键液压部件建立数学模型,分析了主要的系统参数对弹射性能的影响,采用参数辨识和模型预测算法相结合的复合控制方法进行运动优化控制,在已构建的无人机液压弹射系统性能实验平台中验证了不同工况下的运动性能,试验结果表明该动态复合控制方法能够高效地提升液压弹射系统的运动性能,确保整个系统稳定运行。

基于最大湿堆积密度理论优化设计超高性能混凝土(UHPC)。首先,设计了25组试验工况,分别计算出每组工况变量与最大湿堆积密度的关系,建立了最大湿堆积密度预测模型。然后,用石英粉部分替代水泥,研究了不同替代率对UHPC流动性、力学性能的影响。结果表明:预测模型与试验结果具有较好的吻合性;UHPC的流动度随着石英粉掺量的增加而增加,且当石英粉掺量为20%时,UHPC的抗压强度和抗折强度最大。此外,生态评价表明,使用石英粉部分替代水泥生产UHPC,可显著降低对环境的影响。

为提高液压机械传动装置(HMT)模式切换过程稳定性,提出了一种HMT模式切换滚动协调控制方法。该方法通过对HMT模式切换原理分析和切换过程模型建立,制定了基于模型预测控制的模式切换机构转矩和液压调速系统排量比调节的滚动协调控制策略;以减小HMT输出转速误差和车辆冲击度为目标,设计了具有状态约束的滚动协调控制器。仿真和试验结果表明,与未采用滚动协调控制方法相比,该方法可减小模式切换过程输出转矩、转速波动,动载荷降低32.9%,冲击度减小37.31%,模式切换时间减少0.28 s,且排量比调节使得模式切换前后稳定输出转速基本保持一致,对模式切换过程有较好的控制效果,切换品质得到较大提高。研究结果对液压机械传动装置的实际工程应用具有一定的参考价值。

针对现有无线传感网节能算法计算量大、终端节点能耗高以及上位机数据更新实时性低的问题,提出一种基于多步预测的传感网络自适应采样算法。该算法在上位机和终端节点间建立自回归预测模型进行同步预测,同时通过比较预测模型的前向多步预测值与数据变化趋势拟合值,达到自适应改变采样步长的效果。为验证算法的节能性,基于ZigBee的船舶下水气囊气压监测系统平台进行实验。结果表明:所提算法在均方根误差为0.089 2的情况下,比固定周期采样节能

为研究在基于道路坡度识别的前提下,单轴并联式混合动力汽车进行主动模式切换的控制策略,在Matlab上建立了混合动力汽车的整车数值模型以及道路坡度模型。在对道路坡度识别的基础上,通过模型预测的方式对下一时刻混合动力系统的车速及需求转矩进行了预测。根据需求转矩以及电池在当前时刻和下一时刻的SOC确定混合动力汽车的工作模式,在先确定工作模式的基础上以燃油消耗最小为目标函数,以动态规划算法进行实时的最优转矩分配;在保证经济性的前提下,使混合动力系统达到在即将上坡时刻"换挡",满足驾驶员的动力性和驾驶性需求。